Поховання радіоактивних відходів: способи, проблеми, утилізація

Збір, модифікація і поховання радіоактивних відходів повинні проводитися окремо від інших видів утильсировини. Скидання їх у водойми заборонено, інакше наслідки будуть дуже сумними. Радіоактивними називають відходи, які не становлять для подальшого виробництва практичної цінності. Вони включають в себе сукупність радіоактивних хімічних елементів. Згідно із законодавством Росії, подальше використання подібних з’єднань заборонено.

Перед початком процесу утилізації, РАО необхідно розсортувати за ступенем радіоактивності, формі і періоду розпаду. Надалі, для зменшення обсягів небезпечних ізотопів і нейтралізації радіонуклідів, їх піддають обробці за допомогою спалювання, випарювання, пресування і фільтрації.

Подальша обробка полягає в здійсненні фіксації рідких відходів за допомогою цементу або бітуму з метою їх затвердіння, або заскловування високоактивних РАВ.

Зафіксовані ізотопи поміщають в спеціальні складно сконструйовані контейнери з товстими стінками для подальшої їх транспортування до місця зберігання. З метою підвищення безпеки, їх постачають додатковою упаковкою.

Загальна характеристика

Радіоактивні відходи можуть утворитися з різних джерел, мати різноманітну форму і властивості.

До важливих характеристик радіоактивного сміття відносять:

  • Концентрація. Параметр, що показує величину питомої активності. Тобто це та активність, яка припадає на одну одиницю маси. Найбільш популярна одиниця виміру Кі / Т. Відповідно, чим більше ця характеристика, тим небезпечніше наслідки може принести за собою подібне сміття.
  • Період напіврозпаду. Тривалість розпаду половини атомів в радіоактивному елементі. Варто зауважити, що чим швидше цей період, тим більше енергії виділяє сміття, приносячи більше шкоди, але в цьому випадку речовина швидше втрачає властивості.

Шкідливі речовини можуть мати різну форму, розрізняють три основних агрегатних стану:

  • Газоподібна. Як правило, сюди включаються викиди з вентиляційних установок організацій, що займаються безпосередньою обробкою радіоактивних матеріалів.
  • У рідких формах. Це можуть бути відходи рідких типів, які утворилися під час переробки вже використаного палива. Подібний сміття відрізняється високою активністю, тим самим здатний завдати сильної шкоди навколишньому середовищу.
  • Тверда форма. Це скло і скляний посуд з лікарень і дослідницьких лабораторій.

зберігання РАО

Власником пункту зберігання радіоактивних відходів у Росії може бути як юридична особа, так і федеральний орган влади. На тимчасове зберігання радіоактивні відходи повинні бути поміщені в спеціальний контейнер, який забезпечує консервацію відпрацьованого палива. Причому матеріал, з якого виготовлений контейнер, не повинен вступати в будь – яку хімічну реакцію з речовиною.

Приміщення для зберігання повинні бути обладнані сухотарних бочками, які дозволяють короткоживущим РАО розпастися перед проведенням подальшої їх переробки. Таким приміщенням є сховище радіоактивних відходів. Мета його функціонування – здійснення тимчасового розміщення РАВ для подальшого транспортування до місць їх поховання.

Контейнер для твердих радіоактивних відходів

Поховання радіоактивних відходів не може обійтися без спеціальної ємності, яка називається контейнер для РАО. Контейнер для радіоактивного сміття – посудина, що використовується як сховище радіоактивних відходів. У Росії закон встановлює величезна кількість вимог до подібного винаходу.

Основні з них:

  1. Безповоротний контейнер не призначений для зберігання рідких РАВ. Його структура дозволяє вміщати в себе тільки тверді або затверділі речовини.
  2. Корпус, який має контейнер, повинен бути герметичний і не пропускати навіть малу частину зберігаються відходів.
  3. Після зняття кришки і проведення дезактивації, забруднення не повинно перевищувати більше 5 часток на м2. Допускати більшого забруднення не можна, так як неприємні наслідки можуть торкнутися і зовнішнього середовища.
  4. Контейнер повинен витримувати найсуворіші температурні режими від – 50 до + 70 градусів за Цельсієм.
  5. При зливі радіоактивної речовини з високою температурою в ємність, контейнер повинен витримувати температуру до +130 градусів за Цельсієм.
  6. Контейнер повинен витримувати зовнішні фізичні впливи, зокрема землетрусу.

Процес зберігання ізотопів в Росії повинен забезпечувати:

  • Їх ізоляцію, дотримання охоронних заходів, а також спостереження за станом навколишнього середовища. Наслідки, при порушенні подібного правила, можуть бути плачевними, так як речовини здатні практично миттєво забруднити прилеглі райони.
  • Можливість полегшення подальших процедур на наступних етапах.

Основними напрямками процесу зберігання токсичних відходів є:

  • Зберігання РАО з коротким терміном життя. В подальшому здійснюють їх скидання в строго регламентованих обсягах.
  • Зберігання високоактивних РАВ до моменту їх захоронення. Це дозволяє зменшити кількість виробленого ними тепла, і зменшити наслідки шкідливого впливу на екологію.

захоронення РАВ

Проблеми захоронення радіоактивних відходів до сих пір існують в Росії. Повинно забезпечуватися не тільки екологічна захищеність людини, а й навколишнього середовища. Даний вид діяльності передбачає наявність ліцензії на користування надрами та право здійснення робіт з освоєння ядерної енергії. Пункти утилізації радіоактивних відходів можуть перебувати як у федеральній власності, так і належати державної корпорації «Росатом». На сьогоднішній день захоронення РАВ в РФ виробляють в спеціально відведених місцях, які називаються могильники для радіоактивних відходів.

Існує три види поховання, їх класифікація залежить від тривалості зберігання радіоактивних речовин:

  1. Тривале захоронення РАВ – десяток років. Шкідливі елементи ховають в траншеях, невеликих інженерних спорудах, зроблених на землі або під нею.
  2. На сотні років. В цьому випадку поховання радіоактивних відходів здійснюють в геологічних структурах материка, сюди входять поземною вироблення і природні порожнини. У Росії та інших країнах активно практикують створення могильників на дні океану.
  3. Трансмутація. Теоретично можливий спосіб позбавлення від радіоактивних речовин, що має на увазі опромінення довгоживучих радіонуклідів і перетворення їх в короткоживучі.

Вибирається вид поховання на основі трьох параметрів:

  • Питома активність речовини
  • Рівень герметизації упаковки
  • Передбачуваний термін зберігання

Сховища радіоактивних відходів в Росії повинні відповідати вимогам:

  1. Сховище радіоактивних відходів повинно розташовуватися в видаленні від міста. Відстань між ними повинна бути не менше 20 кілометрів. Наслідки при порушенні цього правила – отруєння і можлива загибель населення.
  2. Поруч з територією могильника не повинно бути зон забудови, інакше є ризик пошкодження контейнерів.
  3. При полігоні повинен знаходитися ділянку, на якому буде виконуватися поховання відходів.
  4. Рівень грунтових джерел повинен бути максимально віддалений. Якщо відходи потраплять у воду, то наслідки будуть сумними – смерть тварин і людини
  5. Радіоактивні могильники твердих та інших відходів повинні мати санітарно – захисну зону. Її протяжність не може бути менше 1 кілометра від зон випасу худоби та населених пунктів.
  6. При полігоні повинен знаходитися завод, який займається детоксикацією РАО.

Переробка відходів

Переробка радіоактивних відходів – процедура, яка спрямована на безпосередню трансформацію агрегатного стану або властивостей радіоактивної речовини, з метою створення зручності для перевезення і зберігання відходів.

Для кожного типу сміття існують власні методи проведення подібної процедури:

  • Для рідких – осадження, обмін за допомогою іонів і дистиляція.
  • Для твердих – спалювання, пресування і кальцинація. Залишки твердих відходів відправляють на місця поховання.
  • Для газоподібних – хімічне поглинання і фільтрація. Далі речовини будуть зберігатися в балонах з високим тиском.

Якого б агрегату не перероблявся продукт, в результаті вийде іммобілізовані компактні блоки твердих типів. Для іммобілізації і подальшого ізолювання твердих речовин, застосовують такі методи:

  • Цементування. Застосовується для сміття, що має низьку і середню активність речовини. Як правило, це відходи твердих типів.
  • Випалювання при високих температурах.
  • Заскловування.
  • Упаковка в спеціальні ємності. Зазвичай такі контейнери зроблені зі сталі або свинцю.

дезактивація

У зв’язку з активним забрудненням навколишнього середовища, в Росії та інших країнах світу намагаються знайти актуальний спосіб дезактивації радіоактивного сміття. Так, поховання і утилізація твердих радіоактивних відходів дають свої результати, але на жаль, ці процедури не забезпечують безпеку екології, а значить не є досконалими. На даний момент в Росії практикують кілька способів дезактивації РАВ.

За допомогою карбонату натрію

Такий спосіб застосовується виключно для твердих відходів, які потрапили в грунт: карбонат натрію вилуговує радіонукліди, які витягуються з розчину лугу частинками іона, що включають в свій склад магнітний матеріал. Далі хелатні комплекси видаляються за допомогою магніту. Такий спосіб обробки твердих речовин досить ефективний, проте є недоліки.

Проблема методу:

  • Вищелачіватель (формула Na2Co3) має досить обмежену хімічну здатність. Він просто не в змозі отримати всю гаму радіоактивних з’єднань з твердого стану і перевести їх в тип рідких матеріалів.
  • Дорожнеча способу в основному з – за хемосорбціонних матеріалу, який має унікальну структуру.

Розчинення в азотній кислоті

Застосуємо спосіб до радіоактивних пульпи і опадам, ці речовини розчиняють в азотній кислоті з домішкою гідразину. Після цього розчин упаковують і проводять осклування.

Головна проблема це дорожнеча процедури, так як упарки розчину і подальша утилізація радіоактивних відходів коштує досить дорого.

елюювання грунту

Застосовується для дезактивації ґрунту і грунту. Такий спосіб найбільш щадний по відношенню до навколишнього середовища. Суть полягає в наступному, заражений ґрунт або грунт обробляють проводячи елюювання водою, водними розчинами з збільшеннями амонієвими солями, розчинами аміаку.

Головна проблема це відносно невелика ефективність при добуванні радіонуклідів, які пов’язані з грунтом на хімічному рівні.

Дезактивація рідких відходів

Радіоактивні відходи рідких типів – особливий вид сміття, який складний в зберіганні і в утилізації. Саме тому дезактивація – кращий засіб позбавлення від подібного речовини.

Існує три способи очищення шкідливого матеріалу від радіонуклідів:

  1. Фізичний метод. Має на увазі процес випарювання або виморожування речовин. Далі проводиться герметизація і приміщення шкідливих елементів в могильники сміття.
  2. Фізико – хімічний. За допомогою розчину з селективними екстрагентами проводиться екстракція, тобто висновок радіонуклідів.
  3. Хімічний. Очищення радіонуклідів за допомогою різних природних реагентів. Головна проблема способу полягає у великій кількості залишилися шламів, які відправляються на могильники.

Загальна проблема кожного методу:

  • Фізичні способи – вкрай високі витрати на випарювання і виморожування розчинів.
  • Фізико – хімічні та хімічні – величезні обсяги радіоактивних шламів, відправлені на могильники. Процедура поховання досить дорога, вона вимагає багато грошей і часу.

Радіоактивні відходи – проблема не тільки Росії, але й інших країн. Головне завдання людства на даний момент – утилізація радіоактивних відходів та їх захоронення. Якими методами це робити, вирішує кожна держава самостійно.

Швейцарія не займається самостійною переробкою і похованням радіоактивних відходів, але активно займається розробкою програм щодо поводження з подібним сміттям. Якщо ж не вживати ніяких дій, то наслідки можуть бути дуже сумними аж до загибелі людства і тварин.

Ссылка на основную публикацию