химический каталог




РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ, газы, растворы, различные материалы и изделия, биологическое объекты и т. п., в которых содержание радионуклидов превышает значения, установленные действующими нормами и правилами, и которые не подлежат дальнейшему использованию. РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. представляют опасность для человечества, поэтому нормы и правила по обращению с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. устанавливаются Международной комиссией по ра-диологич. защите (МКРЗ), Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) и Национальными нормами и правилами. Существуют основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП - 72/87) и Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-85), регламентирующие порядок сбора, удаления, хранения и захоронения P.O. Безопасность обращения с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. регламентирована Нормами радиационной безопасности (НРБ-76/87). В соответствии с этими нормами и правилами жидкие отходы (растворы, пульпы, органическое жидкости) считаются радиоактивными, если содержание в них отдельных радионуклидов или их смесей превышает допустимые концентрации для воды ДКБ. Индекс Б означает категорию облучаемых лиц, которые не работают непосредственно с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о., но по ряду причин могут подвергаться воздействию излучения: лица, работающие во вспомогат. или административно-хо-зяйств. учреждениях, проживающие в пределах санитарно-защитной зоны, а также проживающие в прилегающей к месту захоронения зоне наблюдения (см. Радиационная защита). Для 90Sr, 137Cs, 226Ra, 239Pu значения ДКБ составляют соответственно 14,8; 555; 2,0; 81,4 Бк/л. Для жидких отходов любого состава должно выполняться условие:

где Ai и (ДКБ)i-радиоактивность i-го радионуклида в смеси и его допустимая концентрация в воде. Жидкие РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. подразделяют на слабоактивные (до 370 кБк/л), среднеактивные (от 370 кБк/л до 37 ГБк/л) и высокоактивные (выше 37 ГБк/л).

Твердые отходы (отработанное ядерное горючее, источники излучения, оборудование, ионообменные смолы, фильтры, остатки выпаривания растворов-соляные кеки, горючие материалы, биологическое объекты) считаются радиоактивными, если их удельная активность превышает: для b-излучателей 74 кБк/кг, для a-излучателей 7,4 кБк/кг, для трансурановых элементов 0,37 кБк/кг. Для отходов с преимуществ. содержанием у-излучателей нормируется величина (А/т)Гси с размерностью Гр•м2•с-1•кг-1, где А - активность излучателя в Бк, m-его масса в кг, Гси-g-постоянная (Гр•м2x x с-1•Бк-1). Твердые отходы считаются радиоактивными, если (А/т)ГСИ > 0,2•10-12 Гр•м2•с-1•кг-1. К твердым РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. относят также материалы и изделия, уровни загрязнения поверхности которых превышают 5 a-частиц/(см2•мин) или 50 b-частиц/(см2•мин) при площади загрязнения больше 100 см2. При транспортировке и переработке твердых РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. для рацион. построения защиты от внешний g-излучения их делят на три группы, в зависимости от мощности дозы излучения на расстоянии 10 см от любой точки поверхности: первая-с мощностью дозы до 0,3 мГр/ч; вторая-с мощностью дозы от 0,3 до 10 мГр/ч; третья-с мощностью дозы выше 10 мГр/ч (см. Доза).

Осн. количество РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. образуется в ядерном топливном цикле (ЯТЦ). Суммарное поступление радионуклидов в окружающую среду составляет: в атмосферу 1,3•1016 Бк/ГВт (эл) год (электрич. мощности в год), в гидросферу 3,3•1014 Бк/ГВт (эл) год. В состав газовых выбросов входят в основные радиоактивные благородные газы 85Кr, 85mКr, 88Кr, 133Хе, 135Хе и небольшие количества (несколько процентов от уровней, допустимых НРБ-76/87) др. радионуклидов (3Н, 14С, 131I, 129I, 90Sr, 89Sr). Оценочные сведения об объемах и общей радиоактивности РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO., накопившихся во всем мире к 1990, приведены в таблице.

Методы обращения с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. и их последовательность указаны на схеме. Выделяют 4 основные подхода к обращению с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о.: 1) очистка от высокоактивных примесей пылегазовых и жидких отходов с последующим сбросом низкоактивных РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. в атмосферу или водоемы, где происходит их разбавление до разрешенных уровней.

2) Сброс жидких P.O. низкой и средней активности в фильтрующие колодцы и искусств. подземные полости в глинистых толщах. Таким способом в Хэнфорде (США) до 1959 удалено 1,5•107 м3 жидких РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. общей активностью 1•1017 Бк.

3) Выдержка с целью уменьшения удельная активности во временных хранилищах (от несколько суток до десятков лет) перед переработкой и сбросом в окружающую среду. При временном хранении высокоактивных жидких и твердых РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. предусматривается их принудит. охлаждение. Нарушение режима хранения может иметь катастрофич. последст вия. Например, 29 сентября 1957 близ г. Кыштым (Южный Урал) произошел взрыв емкости с высокоактивными РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. В результате в атмосферу была выброшена смесь радионуклидов 144Се и 144Pr, 95Zr и 95Nb, 106Ru и 106Rh, 90Sr и 90Y, 137Cs общей активности около 7,4•1016 Бк. Общая площадь загрязнения составила (15-23)•103 км2, плотность загрязне-ния-от 3,7•109 до 1,5•1014 Бк/км2.

4) Переработка РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. с целью уменьшения их объема и проведение работ по изолированию РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. от биосферы. Для жидких РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. используют осаждение, экстракцию, ионный обмен (химический способы переработки), а также дистилляцию, отверждение (физических способы). Твердые РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. перерабатывают прессованием, сжиганием, кальцинацией (обжигом при 773-973 К), остатки улавливают и захоранивают. Надежных, абсолютно безопасных способов захоронения твердых РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. нет. Газообразные РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. перерабатывают посредством химический поглощения (радионуклиды I, Вr, Те), адсорбции, фильтрации, их хранят в баллонах при повыш. давлении.

Конечным продуктом переработки различных РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. являются иммобилизованные твердые РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. в виде компактных блоков. Для иммобилизации и изолирования твердых РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. применяют следующей способы: цементирование и битумирование РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO. с низкой и средней удельная активностью; высокотемпературный обжиг (кальцинация и суперкальцинация) для получения спеченных частиц; остекловывание с применением боросиликатных (при 1273 К) или фосфатных (при 773 К) стекол, упаковка в контейнеры из нержавеющей стали и свинца.

Длит. хранение переработанных РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. (десятки лет) ведется в траншеях, наземных или неглубоких подземных инженерных сооружениях, снабженных системами контроля за миграцией радионуклидов. Захоронение (на сотни лет) проводят в материковых геол. структурах (подземных выработках, соляных пластах, естеств. полостях) и на дне океана в сейсмически неопасных районах. Как теоретически возможное захоронение РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. рассматривается превращение (трансмутация) долгоживущих радионуклидов в короткоживущие путем облучения в реакторе или на ускорителе (протонное и g-выжигание). Выбор вида захоронения зависит от удельная активности и радионуклидного состава РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о., степени герметизации упаковок и вероятной продолжительности захоронения. Механизмы миграции радионуклидов из мест хранения (или захоронения) в окружающую среду может быть разными, основные причина - выщелачивание радионуклидов из упаковок и разрушение контейнеров водой. Скорость выщелачивания считается приемлемой на уровне 10-5 -10-8 г/см2 в сутки, что обеспечивает хранение в течение несколько тысяч лет без загрязнения окружающей среды выше допустимых уровней. Согласно Лондонской конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (1972), запрещен сброс в океан отработавшего ядерного топлива, а также некоторых др. видов РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. с удельная активностью, превышающей 5•107 Бк/кг (a-излучатели), 2•1010 Бк/кг (bg-излучатели с периодом полураспада Т1/2 более 1 года, кроме трития), 3•1012 Бк/кг (для трития и b- и g-излучателей с Т1/2 менее 1 года). В настоящее время б. ч. высокоактивных РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO., образующихся при переработке ядерного топлива в различные странах, хранится либо в виде жидкостей (кислых или щелочных), либо в виде солевых концентратов в резервуарах из нержавеющей стали (кислые растворы) или из низкоуглеродистой стали (щелочные растворы).

Захоронение РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. осуществляют в специально оборудованных емкостях из нержавеющей стали, помещенных в поверхностные слои земли выше уровня грунтовых вод. Транспортирование, переработка и захоронение РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ о. производится спец. пунктами или специализир. комбинатами. Участок для захоронения должен быть расположен вне территории перспективного развития населенных пунктов и пригородных зон на расстоянии не менее 500 м от водоемов и водозаборов на незатопляемой и нсзаболочен-ной местности. Вокруг пункта или комбината устанавливается санитарно-защитная зона радиусом не менее 1000 м.

Служба пункта захоронения проводит систематич. радиац. контроль, включающий контроль нуклидного состава радиоактивных веществ в аэрозолях, воде, открытых водоемах, подземных водах, выпадениях из атмосферы, в почве, донных отложениях, растительности и кормах местного производства, гидробионтах, продуктах питания местного производства. Зона наблюдения в 3-4 раза превышает санитарно-защит-ную зону.

РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫо. являются одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством. Осн. задача - переработка и захоронение уже накопленных РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫо.-в настоящее время не может считаться окончательно решенной. В Нидерландах, Финляндии, Швейцарии, Швеции в настоящее время не перерабатывают и не захоранивают РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO., но разрабатывают национальные программы по обращению с РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫO.

Литература: Охрана окружающей среды па предприятиях атомной промышленности, под ред. Б. Н. Ласкорина, М., 1982; Соболев И.А., ХомчикЛ.М., Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах, М., 1983; Ядерная энергетика, человек и окружающая среда, под ред. А. П. Александрова, 2 изд., М., 1984; Кыштымская авария крупным планом, "Природа", 1990, № 5, с. 47-75. В.К.Власов.


Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
плитка emilly
подарок для дачи женщине
флористом с обучением в москве
основание временного ограждения

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)