Утилизация радиоактивных отходов: захоронение и переработка в России

Перечень

Отходы медицинских учреждений, превышающие допустимые нормы по содержанию радионуклидов, относятся к особо опасным отходам, представляющим угрозу радиационного поражения.

Медицинское учреждение несет ответственность за правильное соблюдение правил гигиены до момента удаления радиоактивных отходов с объекта.

Перечень медицинских отходов, содержащих радиоизотопы:

• оборудование для рентгенодиагностики;
• препараты для радионуклидной диагностики;
• предметы, которые соприкоснулись с радиоактивными компонентами;
• расходные материалы для диагностического оборудования;
• истощенные флюорографические системы;
• вышедшие из строя гамма-томографы;
• неподходящее оборудование МРТ;
• лучевые препараты.

Из-за высокого уровня опасности медицинские отходы класса D требуют особых условий обращения.

ФККО не регламентирует нормы обращения с радиоактивными отходами: класс опасности таких отходов определяется специальными аккредитованными организациями расчетным или экспериментальным методом.

Местами образования радиоизотопных отходов являются:

• диагностические лаборатории;
• кабинеты рентгенодиагностики;
• фармацевтические компании;
• отделения лучевой диагностики и терапии;
• научно-медицинские лаборатории.

Промежуточное хранение медицинских отходов осуществляется в специализированных помещениях или помещениях, отвечающих гигиеническим требованиям.

Освобожденные от контроля

Есть виды радиоактивных отходов, в которых концентрация радионуклидов очень низкая. Они практически безвредны для окружающей среды. Эти вещества классифицируются как освобожденные. Годовое количество излучения от них не превышает уровня 10 мк3в.

Критерии оценки радиоактивности отходов

Существуют физические параметры, позволяющие определить, относится ли материал к радиоактивным отходам:

• суммарные значения отношений удельной активности радионуклидов к предельно допустимым значениям — более 1;
• для твердых отходов: активность радионуклидов выше 1 Бк / г для альфа-частиц и 100 Бк / г для бета-частиц;
• для жидких отходов: активность радионуклидов по альфа- и бета-частицам более 0,05 Бк / г.

Если РАО образуются на других (непромышленных) предприятиях, параметры другие:

• для твердых материалов: общее количество родия-226, тория-232, калия-40 больше 1 Бк / г;
• для жидкости: суммарная активность урана-228, тория-232 больше 12 Бк / г.

Измерение радиоактивности

В чем опасность РАО для окружающей среды и человечества

В России, как и во многих других странах мира, ядерные отходы образуются в огромных количествах. Неосторожное обращение даже с небольшим объемом таких материалов приводит к загрязнению окружающей среды, создавая мертвую зону, использование которой запрещено. По этой причине риски оцениваются при работе с ними.

Радиоактивные отходы — причина развития опасных заболеваний и даже смерти живого существа.

Опасным считается попадание отходов данной категории в водные объекты. При этом он распространяется на окрестности, оседает на дне, где продолжает загрязнять природу.

Разрушительные эффекты радиоактивного плутония

Таблица: Последствия воздействия РАО по степени облучения

Уровень активности, период полураспада частиц и состав материалов — все эти факторы влияют на организм человека. Для определения интенсивности воздействия радионуклидов используется единица измерения поглощенного ионизирующего излучения:

Доза, Гр или серый Опасные эффекты

до 2 х 10-3	Без ущерба
0,05	Радиация действует, но количество вредных частиц больше, чем в рассмотренном выше случае
0,1	Повышает риск генетических мутаций
0,25	Слабость, головная боль, плохое общее состояние
1.0	Лучевая болезнь развивается
3.5	Костный мозг разрушается раньше, чем другие органы
10-50	Смерть

Когда количество радионуклидов превышает верхний предел (50 Гр), указанный в таблице, наступает мгновенная смерть из-за повреждения нервной системы.

Проявления лучевой болезни

Дезактивация

Окружающая среда постоянно загрязняется, и большинство стран заинтересованы в решении этой проблемы и, в частности, в поиске наилучшего способа уничтожения радиоактивного мусора.

Захоронение радиоактивных отходов — эффективный способ их нейтрализации, но все же оказывает негативное влияние на состояние окружающей среды.

В настоящее время существует несколько способов обеззараживания опасных отходов.

При помощи карбоната натрия

Применимо только для твердых радиоактивных отходов, загрязняющих почву. Карбонат натрия реагирует с радионуклидами.

Кроме того, опасные вещества удаляются из щелочного раствора разными способами. Метод удаления вредных элементов эффективен, хотя и имеет свои недостатки: невозможность стопроцентного извлечения радионуклидов из почвы и перевода их в жидкое состояние, а также большие затраты.

Растворение в азотной кислоте

Осадки и пульпы с радионуклидами поддаются диффузии в смеси азотной кислоты и гидразина. После этого раствор плотно упаковывается и затвердевает.

Этот способ нельзя назвать идеальным, так как процесс довольно дорогостоящий.

Элюирование почвы

Метод подходит для нейтрализации вредного воздействия радиационных отходов на почву. Преимущество метода — минимальный вред окружающей среде.

Процесс заключается в затоплении пораженных участков почвы специальными растворами с солью аммония и аммиаком для извлечения радионуклидов. Недостатком этого метода является его низкая эффективность.

Дезактивация жидких отходов

Наибольшую сложность при хранении и обезвреживании представляют отходы в жидком виде. Таким образом, обеззараживать РАО легче.

Есть несколько способов обеззараживания:

• Физически (жидкость испаряется и замораживается, запаивается и закапывается).
• Физико-химический метод (радионуклиды извлекаются экстракцией специальными растворами).
• Химический метод (отходы очищаются от радионуклидов естественными реагентами, но при этом остается много отходов, которые отправляются на захоронение).

Недостатки методов — дороговизна и большое количество отходов, которые отправляют на захоронение.

Сбор в медучреждениях

запрещается смешивать радиоактивные и нерадиоактивные отходы. По возможности медицинские учреждения должны переводить такие отходы в физически, химически или биологически инертное состояние.

Разделение отходов на объектах генерации происходит по:

• категории;
• агрегатное состояние;
• физико-химические характеристики;
• происхождение радионуклидов;
• объем радионуклидов;
• период полураспада изотопов;
• наличие взрывоопасных веществ;
• степень воспламеняемости.

Временное хранение отходов с разной категорией радиоактивности осуществляется в разных помещениях.

Временные коллекторы должны быть изолированы до удаления лома и оборудованы защитными устройствами (для уменьшения радиации снаружи).

Использованные предметы и препараты с гамма-излучением 2 мГр / ч хранятся в специальных колодцах. Их снимают с помощью специальных устройств, защищающих персонал от радиации.

Медицинские отходы с короткоживущими радионуклидами, время распада которых менее одного года, могут временно храниться в организации. Последующие манипуляции с ними происходят так же, как и с нерадиоактивными.

Сокровище. Отходы класса D помещаются в синий контейнер с маркировкой: международным знаком радиоактивности или этикеткой со знаком опасности.

Они обрабатываются в пластмассовых фартуках и рукавах, а обувь должна быть прорезиненной. Запрещается покидать территорию медицинского учреждения в средствах индивидуальной защиты.

Кроме того, для сбора отходов класса D установлены другие правила:

• принудительная сортировка;
• твердые отходы изначально можно поместить в пластиковый или бумажный пакет (после дальнейшего погружения в сборный контейнер);
• одноразовые пакеты должны быть прочными и иметь шнуровку (для плотного засорения);
• контейнеры герметично закрываются, чтобы избежать рассеивания отходов при транспортировке;
• коллекторы обязательно должны иметь крепеж;
• оборудование, содержащее изотопы, демонтируется путем удаления радиоактивных частей (с последующим погружением в контейнер);
• жидкие отходы собираются в специальные баки или ведра, оборудованные педалью;
• растворы, содержащие изотопы, запаивают в тару (слив в канализацию запрещен).

Сотрудники, контактирующие с радиоактивными отходами класса D, должны быть проинструктированы о правилах безопасного обращения с ними.

Также эту работу могут выполнять только люди, достигшие совершеннолетия .

Жидкие радиоактивные отходы

В жидком агрегатном состоянии могут находиться высокоактивные, умеренно активные и не очень активные вещества. Характеристики следующие:

№ п / п	Класс и индекс удельной активности кБк / кг	трансурановые радионуклиды	радионуклиды, испускающие альфа (кроме трансурана)	бета-излучающие радионуклиды (кроме трития)	тритий
1.	Очень активный	более 105	до 102	более 107	более 108
2.	Умеренно активный	101 — 105	102 — 106	103 — 107	104 — 108
3.	Низкая активность	до 101	до 102	до 103	до 104

Выделение тепла — важный показатель, характеризующий ядерные отходы. В нем больше высокоактивных веществ. Их нужно сильно остудить. Индекс также высокий для активной среды, но нет необходимости в отводе тепла. Низкоактивные отходы имеют наименьшее тепловыделение.

Проблема обращения с радиоактивными отходами

С каждым годом риски радиационных аварий возрастают из-за массового скопления радиоактивных отходов, что требует специальных технологических условий для безопасного обращения с этой категорией.

Проведенные расследования выявили многочисленные нарушения действующего законодательства. Радиоактивные материалы обеззараживают и закапывают в соответствии с санитарными правилами и правилами обращения с радиоактивными отходами.

Масштабы накопления отработавшего ядерного топлива на объектах Министерства обороны и Министерства по атомной энергии привели к возникновению проблем с хранением и переработкой. Захоронения плохо финансируются.

В России нет АЭС с полным набором объектов, где радиоактивные материалы перерабатываются до безопасного уровня. По сообщению Минатома, 400 млн м3 находятся в специальных резервуарах и открытых водоемах.

Единственной организацией, уполномоченной изолировать радиоактивные отходы, является национальный оператор федерального государственного унитарного предприятия по обращению с радиоактивными отходами.

Опасность

Одним из показателей, определяющих способ обращения с радиоактивными отходами, является период потенциальной опасности. Это период принудительной блокады, которая снижает нагрузку на будущие поколения.

Ядерные отходы чрезвычайно опасны для экосистемы планеты и человечества. Проходя круговорот веществ в природе, радиоактивные элементы вызывают генетические мутации. После аварий лучевая болезнь приводит к мучительной гибели любого живого организма.

Все предприятия должны быть оснащены фильтрами, чтобы уменьшить попадание радиации в биосферу.

Факторы, влияющие на радиационный фон:

• мощность дозы излучения;
• объем отходов и их концентрация в окружающей среде;
• место заражения.

Хранение и удаление

Под хранением понимается сбор опасных материалов с доставкой на переработку или захоронение на полигон или кладбище радиоактивных отходов.

В отличие от других классов захоронение РАО имеет следующие характеристики:

1. Хранение на территории предприятия допускается, если возможная угроза сохраняется не более 2-3 десятилетий.
2. Отходы отправляются в отдаленные места, опасность которых длится не более 500 лет.
3. В нормативных документах указаны методы определения безопасного и допустимого размещения отходов на территории могильника.
4. Для упаковки зараженных предметов используется плотный контейнер из бумаги, пластика, резины, который помещается в контейнер для радиоактивных отходов.
5. Хранилище радиоактивных отходов оборудовано защитным экраном, специальными контейнерами, холодильниками.

хранение радиоактивных отходов допускается:

• в герметичных металлических барабанах (для пыльных форм);
• при покрытии водостойкой краской;
• в холодильных камерах для трупов экспериментальных животных и других исследовательских материалов.

На месте обучения сортировка проводится отдельно от нерадиоактивных отходов.

В целях снижения удельной активности запрещается смешивание нерадиоактивных и радиоактивных отходов.

В соответствии с нормами безопасности журнал радиационного контроля ведется на объектах, связанных с наличием радиации. Регулярно указывает на текущие измерения.

Главные показатели радиоактивных отходов

При определении категории материалов, содержащих радионуклиды, учитываются следующие параметры:

• степень концентрации радиоактивных веществ: она может быть низкой, что делает материалы не очень опасными и особо опасными, в этом случае необходимо соблюдать правила радиационной защиты, например, как в изолированных источниках излучения;
• период полураспада — период времени, в течение которого степень опасности радиоактивных отходов снижается, класс опасности также меняется.

Низкоактивные радиоактивные отходы

Классификация радиоактивных отходов

Классификация опасных отходов проводится по нескольким критериям:

• агрегатное состояние;
• продолжительность;
• степень активности;
• состав опасных материалов.

Обращение с РАО

По степени риска

К радиоактивным отходам относятся съемные и специальные материалы. Если радиоактивные отходы не входят в первую из этих групп, их можно удалить. Федеральный закон № 190 определяет порядок управления ими. Характеристики каждого из вариантов:

• материалы, снятые с категории РАО: должны пройти процедуру извлечения, переработки, отправлены на предприятия для утилизации;
• специальные — их можно утилизировать в области образований, здесь они оставляют на несвоевременное хранение в постоянных условиях.

Первое в мире хранилище радиоактивных отходов

По длительности полураспада радионуклидов

Продолжительность действия опасных частиц зависит от типа элемента. Изучив, что такое ядерные отходы, можно обнаружить, что эти вещества могут сохранять свои свойства в течение десятков, сотен, тысяч и даже миллионов лет. Типы материалов:

• долгоживущие: задерживает определенное количество радионуклидов, период полураспада самый длинный;
• короткоживущие — в эту группу входят особо опасные материалы, они высокорадиоактивны, но могут жить не более 1 миллисекунды, иногда и дольше, но распад частиц на более мелкие частицы происходит быстро.

Период полураспада зависит от типа радионуклидов

По агрегатному состоянию

Выделяют 3 группы радиоактивных отходов:

• твердый;
• жидкость;
• газообразный.

Они различаются по составу, свойствам и степени опасности. Кроме того, некоторые материалы способны изменять агрегатное состояние.

Но на захоронение отправляются только вещества с определенными параметрами. Характеристики материалов, относящихся к разным категориям:

• твердые: продукты переработки ОЯТ, есть несколько категорий, среди них — высокая активность (бета-частицы — от 107 кБк / кг, альфа — от 106 кБк / кг и выше), средняя активность (бета-частицы — от 104-107 кБк / кг) кг, альфа — 103-106 кБк / кг), низкий показатель этого параметра (бета-частицы — 103-104 кБк / кг, альфа — 102-103 кБк / кг), с минимальной активностью (бета-частицы — до 103 кБк). / кг, альфа — до 102кБк / кг);
• жидкие — источником являются промышленные предприятия, электростанции, ядерные отходы этой группы также образуются в результате техногенной катастрофы, уровень опасности зависит от содержания частиц, например, высокоуровневый (более 106 — 107 кБк / кг, верхний предел для бета-частиц выше), средний уровень (бета-частицы — 103-107 кБк / кг, альфа — 102-106 кБк / кг), низкий уровень (до 102-103 кБк / кг, для бета для частиц верхний предел выше, чем для альфа);
• газообразный: выделяется при обращении с радиоактивными отходами, а также на территориях, загрязненных радиацией.

Разнообразие агрегатных состояний

По удельной активности

При классификации материалов необходимо ориентироваться на несколько параметров. Вы не должны просто рассматривать конкретную деятельность, поскольку это значение не является строгим. Возможные варианты:

• высокоактивный — наиболее опасный, характеризуется коротким периодом полураспада;
• умеренно активный — умеренно опасный;
• низкий уровень — низкий риск, далее делятся на 4 класса (A, B, C, GTCC);
• очень низкий уровень — практически безвреден, но содержит определенное количество радионуклидов;
• трансурановые: материалы определены в группу в Соединенных Штатах, они содержат трансурановые частицы, излучающие альфа, период разложения составляет не менее 20 лет.

Важно! РАО могут относиться к разным группам, даже если материалы имеют одинаковые показатели удельной активности, что связано с составом — различием в типе основных компонентов.

Трансурановые отходы

По составу излучения

Излучение, создаваемое радиоактивными отходами, различается по типу активных частиц:

• альфа: характеризуется низкой проникающей способностью, материалы опасны при попадании частиц в организм человека;
• бета: характеризуются меньшей ионизирующей способностью, однако различаются способностью проникать в биологические ткани толщиной до 3 см;
• гамма: характеризуется высокой скоростью распространения и проникающей способностью, но пониженной ионизирующей способностью.

Бета-излучение

Обособленные категории отходов

Обеспечение безопасности на предприятиях по переработке радиоактивных материалов возможно при выборе соответствующего метода с учетом состава. Помимо вышеперечисленных, существуют и другие категории отходов:

• образуются при добыче или использовании урана — отмечается сложность процесса деления ядер урана, что препятствует развитию ядерной энергетики, материалы этой группы имеют высокий уровень опасности;
• полученные в процессе добычи полезных ископаемых, не связанных с использованием атомной энергии: материалы относятся к отдельной категории, но после классификации они не классифицируются как радиоактивные отходы, если за стандартный метод определения уровня принимается базовая опасность (оценка величины, полученной в результате отношения удельных радионуклидов / объема к их предельным значениям).

Добыча урановой руды

Таблица: Классификация РАО по степени опасности

В них учитываются разные значения активности материалов, по которым определяется класс опасности (всего их 5). В таблице представлены все разновидности, представлены основные параметры:

Класс опасности Повреждение, уровень радиотоксичности Уровень активности

		Бк / л	Ki / L
А	Особенно высокий	3,7-370	10-10-10-8
Б	Высокий	37-3700	10-9-10-7
В	В среднем	370-37 х 102	10-8-10-7
ГРАММ	Маленький	370-37×102	10-8-10-7
Д	Близко к нулю (неопасный мусор)	14,8 х 104	4 х 10-7

Высокотоксичные радиоактивные отходы

Учет опасного мусора

Отходы, содержащие радионуклиды, подлежат контролю и учету посредством нормативных документов.

Кроме того, регистр бухгалтерского учета должен содержать:

• название медицинского учреждения;
• вид лома и его вес;
• метод обеззараживания (для медицинских отходов с эпидемиологическим риском);
• данные работника, курирующего медицинское учреждение;
• подпись менеджера.

Медицинские отходы, переданные на утилизацию, фиксируются письменным подтверждением транспортной компании (подтверждением перевозки на место захоронения).

Нормативная документация проверяется не реже одного раза в год. Если обнаруживается утечка радиоактивных отходов, немедленно уведомляются органы по надзору за радиационной защитой.

Как образуются радиоактивные отходы?

В отличие от естественной генерации радиации, человек должен контролировать искусственное производство радиоактивных отходов, основным источником которых является работа атомных электростанций.

Среди других источников образования радиоактивных отходов можно выделить отдельные производственные объекты:

• добыча и переработка полезных ископаемых;
• использование отработавшего ядерного топлива;
• для изготовления тепловыделяющих элементов;
• для добычи нефти и газа.

Период развития российского ядерного оружия связан с появлением отходов, последствия которых привели к массовому хранению и захоронению опасных веществ.

Этапы обращения с радиоактивными отходами

запрещается размещать радиоактивные отходы на полигоне без дезактивации.

Образование радиоактивных отходов связано с эксплуатацией ядерных реакторов следующих типов:

• космос;
• власть;
• исследовать;
• оружейная;
• корабль;
• исследовательские эксперименты связаны с экспериментальными реакторами.

Как утилизируют ядерные отходы?

Изначально захоронению радиоактивных отходов не придавалось особого значения. Специалисты, работающие с этими классами отходов, полагали, что радиоактивный мусор, как и другие виды отходов, может быть рассеян в окружающей среде. Иллюзия привела к загрязнению реки Теча и каскада Течских водохранилищ, куда компания «Маяк» сбрасывала отходы».

Впоследствии ученые пришли к неутешительному выводу, что радиоактивные изотопы из-за биологических и природных процессов сосредоточены в биосферных подсистемах (тканях и органах живых существ). Сброшенные в окружающую среду РАО могут попадать в организм человека вместе с пищей или водой.

Сегодня отношение к ядерным отходам кардинально изменилось. Их утилизируют в соответствии с особыми правилами, чтобы не нанести вред окружающей среде.

Принципы, которых придерживаются при захоронении РАО

За годы атомных операций мировое сообщество сформировало принципы обращения с радиоактивными отходами. Они применимы ко всем процессам:

• коллекция;
• в стадии обработки;
• захоронение.

Все принципы основаны на том, чтобы не причинять вреда природе и всем живущим на планете, с учетом интересов тех поколений, которые будут жить в будущем.

В основе процесса утилизации отходов лежит правильный выбор территории для организации захоронения. Следует учитывать:

• удельная активность радиоактивных отходов и период полураспада;
• характеристики природных условий.

Транспортировка

Вывоз отходов из медицинских учреждений на вспомогательные производства и на свалки осуществляется специализированными транспортными компаниями, уполномоченными службами здравоохранения на оказание этих услуг.

К транспортным средствам для перевозки медицинских радиоактивных отходов класса D установлены следующие гигиенические нормы и требования:

транспортный упаковочный комплект должен исключать механические повреждения острыми предметами;

• транспортная тара должна быть плотно закрытой и термостойкой;
• транспорт должен быть оборудован радиационной защитой и устройствами для погрузки и разгрузки;
• контейнеры и транспорт должны быть помечены знаком — радиоактивные отходы.

Крупногабаритные отходы, например оборудование, разбирают в медицинском учреждении, а их фрагменты помещают в контейнеры-контейнеры или специальную упаковку.

Безопасность при захоронении ядерного мусора: требования

Сегодня строятся два типа хранилищ ядерных отходов:

1. Хранилища, расположенные в неглубоких котловинах или у поверхности земли, рассчитаны на десятилетия.
2. Глубокие кладбища для радиоактивных отходов, расположенные в истощенных шахтах или на дне океана.

Работники хранилищ и лица, ответственные за выбор и обустройство места захоронения радиоактивных отходов, должны строго придерживаться установленных правил:

1. Район локализации не должен быть сейсмически неблагоприятным.
2. Возле кладбища строительство запрещено. Это чревато повреждением контейнеров с ядерным содержимым.
3. Ближайший населенный пункт не должен быть ближе 20 км.
4. Дополнительный километр радиуса следует закрепить за оздоровительной зоной, которая не входит в зону отчуждения.
5. Все конструкции, расположенные на полигоне РАО, должны быть выполнены из материалов, непроницаемых для излучения.
6. Необходимо исключить риск оползней.
7. невозможно организовать кладбища в зонах наличия водоемов и грунтовых вод. Угроза затопления должна быть полностью устранена.
8. Полное и консервированное хранилище должно быть на 100% автономным.

Могильники радиоактивных отходов в России

Река Теча стала одним из первых захоронений радиоактивных отходов в России. В середине прошлого века сюда сбрасывали опасные отходы. Загрязнению подвергалась территория вплоть до завода «Маяк», где создавался оружейный плутоний (для создания ядерного оружия).

После аварии было найдено новое место для хранения радиоактивных отходов — озеро недалеко от Челябинска.

Но десять лет спустя озеро Карачай высохло, и на многие мили вокруг него были разбросаны радиоактивные обломки. Могильник — дно озера — законсервирован. Он по-прежнему содержит огромное количество опасных отходов.

Следующим местом заселения кладбищ стала Якутия. После взрывов пятидесятилетней давности территория Якутии загрязнена радионуклидами, а создание кладбищ улучшило экологическую ситуацию.

В Нижегородской области известно Семеновское кладбище, расположенное в 20 километрах от города Семенов. Растение считается опасным для окружающей среды.

В России много населенных пунктов, где значительно превышена допустимая доза радиации. В список таких городов также входят Москва, Санкт-Петербург, Калининград и т.д.

Произошло это из-за того, что ранее считалось допустимым сброс определенного количества радиоактивных отходов непосредственно в сточные воды и свалки.

Правила хранения и перевозки

Компания, работающая с радиоактивными веществами, должна обеспечить надежное хранение отходов. Он предполагает сбор радиоактивных отходов, передачу их на захоронение. Необходимые средства и методы консервации устанавливаются документами. Для них изготавливают специальные емкости из резины, бумаги и пластика. Также их хранят в холодильниках, металлических бочках. Транспортировка РАО осуществляется в специальных герметичных контейнерах. Во время транспортировки они должны быть надежно закреплены. Транспортировка может осуществляться только компаниями, имеющими на это специальную лицензию.

Методы переработки и утилизации РАО

Любые радиоактивные отходы необходимо переработать и утилизировать. Переработка необходима для изменения состояния и объема радиоактивных отходов, чтобы сделать их более удобными и безопасными для дальнейшего захоронения. В зависимости от агрегатного состояния и степени радиоактивности выбирают один или несколько методов.

Сжигание

Специально разработанные печи могут разрушать облученный текстиль, дерево, резиновые изделия, бумагу и картон. Метод подходит только для низкоактивных отходов.

Прессование (уплотнение)

Если зараженный объект достаточно большой, его отправляют под многотонную печать. Уплотненный объект занимает меньше места, что позволяет уменьшить площадь кладбища.

Цементирование

Контейнеры с ядерными отходами залиты бетоном со специальными химикатами, защищающими полигон от проникновения воды.

Переплавка

Для реализации этого метода используются индукционные и дуговые печи. Загрязненные радиацией металлы плавятся, освобождая их от радиоизотопов.

Битумирование

Этот метод подходит для обработки и хранения жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Опасные жидкости испаряются, что приводит к образованию солей, которые впоследствии смешиваются с расплавленным битумом. Полученные битумные составы разливают в тару или складские помещения.

Остекловывание (витрификация)

Вредные вещества помещаются в углубления в горных породах и заливаются расплавленным боросиликатным стеклом.

Соосаждение и коагуляция

Химические методы обращения с жидкими радиоактивными отходами. В воду, загрязненную радиоизотопами, добавляют специальные химические вещества, которые захватывают заряженные частицы и осаждаются вместе с ними. Образовавшийся осадок декантируют или фильтруют.

Ионообмен

Для очистки сточных вод используются установки с ионообменными фильтрами. Ионообменные смолы, внедренные на определенной глубине, поглощают в воде ионы, в том числе радиоактивные. Как только количество ионов в смоле превышает допустимый уровень, фильтры отправляются на регенерацию.

Выпаривание

Загрязненный раствор попадает в испаритель, нагревается до 98 ° C и начинает испаряться. Пройдя через сложную систему конденсаторов, дополнительных испарителей и фильтров, вода очищается от радиоактивных изотопов. Конденсат собирается на хранение.

Фильтрация

Новую технику фильтрации изобрел академик Виктор Петрик. Наноуглеродная установка позволяет очищать от радионуклидов целые водоемы, превращая ядовитую воду в питьевую.

Адсорбция

Адсорбция — это процесс, при котором поверхность жидкости или твердого вещества (адсорбент) притягивает и поглощает молекулы газа или вещества из раствора. Ионные кристаллы могут действовать как адсорбент.

Химическое поглощение

При химической обработке специальные реагенты поглощают радиацию и снижают активность радионуклидов.

Захоронение

Радиоактивные отходы запечатываются в герметичные металлические контейнеры из нержавеющей стали и свинца и помещаются на дно резервуаров или под землю на так называемых кладбищах. В большинстве случаев захоронения организуются вдали от городов и других населенных пунктов.

Эффективны несколько методов обеззараживания, обработки и захоронения радиоактивных отходов. Пока ни одна технология не дала идеальных результатов, поэтому ученые всего мира продолжают поиск лучших способов защитить планету от ядерных отходов.

Обработка ядерного мусора

В России опасные материалы обрабатываются перед хранением радиоактивных отходов в хранилищах. Это делается сразу после тщательной проверки целостности упаковки и излучаемого радиационного фона.

Используются несколько методов обработки.

Трансмутация

Этот метод сегодня не практикуется и остается на теоретическом уровне. Оборудование, необходимое для реализации метода, находится в стадии разработки.

Суть методики в том, что процесс изменит жизнь нуклидов. Обеззараживание ядерных отходов приведет к выработке энергии, что сделает этот метод не только экологически безопасным, но и экономически целесообразным.

Синрок

Метод был изобретен австралийскими учеными. Его суть в том, что создается особый синтетический материал, по своим свойствам напоминающий керамику, пригодный для длительного хранения. Полученный продукт можно использовать.

Для реализации метода используются специальные печи, в которых обрабатываемый материал подвергается давлению и нагревается до высоких температур.

Витрификация или остекловывание

Метод используется для обращения с жидкими радиоактивными отходами. На сегодняшний день это один из самых прогрессивных методов дезинфекции. В отработанное сырье добавляется сахар, а затем из него выпаривается влага. Опасные вещества испаряются в сильно нагретой вращающейся трубе.

В результате получается порошок, который смешивают со стеклом (осколками) и помещают в индукционные печи. Расплавленное сырье разливают в специальные стальные емкости. Емкости моют, проверяют и отправляют на хранение.

Переработка

Выбор методов утилизации зависит от характеристик отходов. Некоторые виды отходов измельчаются и сжимаются для оптимизации объема отходов. Некоторые остатки принято сжигать в печи. Переработка РАО должна соответствовать следующим требованиям:

• изоляция веществ от воды и других продуктов;
• исключить радиацию;
• изолировать воздействие на сырье и полезные ископаемые;
• оценить возможность лечения.

Твердые радиоактивные отходы

В твердом агрегатном состоянии могут находиться высокоактивные, умеренно активные, не очень активные и даже очень слабые вещества и предметы. Характеристики следующие:

№ п / п	Класс и индекс удельной активности кБк / кг	трансурановые радионуклиды	радионуклиды, испускающие альфа (кроме трансурана)	бета-излучающие радионуклиды (кроме трития)	тритий
1.	Очень активный	более 105	более 106	более 107	более 1011
2.	Умеренно активный	102 — 105	103 — 106	104 — 107	108 — 1011
3.	Низкая активность	101 — 102	102 — 103	103–104	107 — 108
4.	Очень низкая активность	до 101	до 102	до 103	до 107

Принципы утилизации РАО и допущенные ранее ошибки

Если захоронение ядерных отходов осуществляется, следует учитывать, что эффективность этой процедуры напрямую зависит от качества сбора и дальнейшей переработки.

Основная задача — хранить материалы, утратившие свои свойства, чтобы минимизировать риск загрязнения окружающей среды.

Но также необходимо обеспечить безопасность живых существ. Это значит, что до ближайшего города подводится не менее 20 км, риск затопления территории, а также образования оползней исключен.

Ранее считалось нормой выброс небольшого количества радиоактивных отходов, попавших в атмосферу, почву и воду. Однако эти исследования были закрыты, когда было обнаружено, что радиация может накапливаться в водоемах, например, в реке. Techa.

Использование радиоактивных отходов

Карта классификаций

Основным источником ядерных материалов в России является атомная энергетика и военное строительство. Все ядерные отходы имеют три степени радиации, знакомые многим на уроках физики:

• Альфа — выброс.
• Бета — эмиссия.
• Гамма — излучение.

Первые считаются наиболее безвредными, так как в отличие от двух других дают безвредный уровень радиации. Правда, это не мешает им попасть в класс самых опасных отходов.

В целом карта классификации ядерных отходов в России делит их на три типа:

1. Твердый ядерный мусор. Это включает в себя огромное количество материалов для обслуживания в энергетическом секторе, одежду персонала и мусор, который накапливается во время работы. Такие отходы сжигают в печах, после чего зола смешивается со специальной цементной смесью. Его разливают в бочки, укупоривают и отправляют на хранение. Подробности захоронения описаны ниже.
2. Жидкость. Процесс эксплуатации ядерных реакторов невозможен без использования технологических решений. Также сюда входит вода, которую используют для обработки спецодежды и стирки рабочих. Жидкости тщательно испаряются, а затем происходит захоронение. Жидкие отходы часто перерабатываются и используются в качестве топлива для ядерных реакторов.
3. Конструктивные элементы реакторов, транспорта и аппаратуры технического контроля на предприятии образуют отдельную группу. Их утилизация — самая дорогая. Сегодня есть два выхода: установка саркофага или его демонтаж с частичной его дезактивацией и отправкой на место захоронения.

Карта ядерных отходов в России также выделяет низко- и высокоактивные отходы:

• Малоактивные отходы — возникают в процессе деятельности медицинских учреждений, институтов и исследовательских центров. Здесь радиоактивные вещества используются для химических испытаний. Уровни излучения, излучаемого этими материалами, очень низкие. Правильная утилизация позволяет превратить опасные отходы в обычные отходы примерно за несколько недель, после чего их можно утилизировать как обычные отходы.
• Высокоактивные отходы — это отработанное топливо реакторов и материалы, используемые в военной промышленности для разработки ядерного оружия. Топливо на станциях состоит из специальных стержней с радиоактивным материалом. Реактор проработает около 12-18 месяцев, после чего нужно сменить топливо. Объем отходов просто колоссальный. И эта цифра растет во всех странах, которые развивают атомную энергетику. При утилизации высокоактивных отходов необходимо учитывать все нюансы, чтобы избежать катастрофы для окружающей среды и человека.

Читайте также: Радиоактивное загрязнение биосферы: источники выбросов в окружающую среду