Переработка отходов атомной электростанции
Оглавление:
В Россию свозят ядерные отходы. Почему для нас это не плохо?
5 октября 202093 тыс. прочитали2 мин.111 тыс. просмотров публикацииУникальные посетители страницы93 тыс. прочитали до концаЭто 84% от открывших публикацию2 минуты — среднее время чтенияВ 2020 году в Россию начали поставлять ядерные отходы из немецкой уранообогатительной фабрики Urenco для дальнейшей переработки.
Ситуация вызвала широкий общественный резонанс, а экологи и активисты выступают с протестами. Почему урановые отходы везут именно в Россию и так ли это опасно, как об этом рассказывают СМИ?Урановые отходы ввозятся в нашу страну ещё с 1996 года, но особенно много их стало в последнее время.
В 2020 году из немецкой фабрики Urenco, занимающейся обогащением уранового топлива для АЭС, привезли 3600 тонн урановых «хвостов» на Уральский электрохимический комбинат. Всего до 2023 года привезти 12 тысяч тонн отходов.До 2009 года Urenco уже экспортировала отходы на российские предприятия в Зеленогорске, Новоуральске и Ангарске.
После истечения срока контракта российская сторона продлевать его. Однако поставки продолжаются до сих пор.Главная причина, почему ядерные отходы свозятся в Россию – это то, что мы умеем перерабатывать их.
В США, например, это делать и поэтому закапывают ядерные отходы под землю.
Для нас переработка атомных «хвостов» – это шанс не только заработать, но и получить ценные ресурсы.В Россию привозят обедненный гексафторид урана (ОГФУ) – отходы обогащения урана, которые в дальнейшем могут использоваться для переработки. Раньше подобные вещества действительно подвергались только захоронению как отходы, но нынешние технологии решают эту проблему.
Перевозка таких материалов возможна только при использовании герметичных контейнеров. На вопрос о безопасности транспортировки обедненного урана ответил Игорь Конышев, директор по работе с общественностью в госкорпорации «Росатом».
Он , что по классификации опасности грузов ОГФУ относится к 7 уровню, т.е. низкому уровню опасности.Поэтому перевозка «хвостов» представляет угрозу для экологии не больше, чем транспортировка бензина, кислоты или щелочи, относящиеся к 5 уровню — более токсичному.Еще один сотрудник «Росатома» Сергей Новиков напомнил экологам о том, что в России не было случаев, когда при перевозке токсичных промышленных материалов случилась разгерметизация контейнеров, поэтому причин для беспокойства нет.Главная причина, по которой ядерные отходы привозят в Россию, — технологии переработки сырья. Только российские атомщики умеют работать с обедненным ураном и использовать его для дальнейшей переработки.
К тому же после СССР у нас осталась мощная атомная энергетика и связанная с ней промышленность.Уральский комбинат предлагает технологию обработки ОГФУ в центрифугах, чтобы повысить процентное содержание урана-235, и тем самым использовать сырье повторно.
Поэтому о захоронении большого количества токсичных отходов говорить не приходится.Уральский электрохимический комбинат вообще считается самым инновационным предприятием в стране, так как именно он первым запустил полный цикл переработки ядерных отходов. Компания увеличить объем переработки и тем самым сократить количество радиоактивных отходов.«Росатом» ежегодно предоставляет отчет об экологической безопасности. В 2020 году уровень выброса радионуклидов (радиоактивных изотопов) всего 0,073 ГБк, в то время как допустимое значение в год в 4 раза выше — 0,3 ГБк.Таким образом, транспортировка и переработка радиоактивных материалов, привезенных из Германии, не представляет опасности для окружающей среды.
При соблюдении всех условий переработки ядерные отходы превращаются в дополнительный заработок и ценные ресурсы.
Переработка ядерных отходов: прогрессивное, но неактуальное в России направление
Захоронение ядерных отходов – не выход, на свалку их отправлять тоже нельзя. Отработавшие материалы по возможности следует перерабатывать, но для этого допустимо использовать далеко не каждый из способов, предназначенных для утилизации вторсырья.
В России такая практика введена сравнительно недавно.
Методы переработки ядерных отходов совершенствуются, а пока на захоронение отправляется большое количество веществ. Но при обращении с ними нужно проявлять осторожность, т.
1 Научное определение ядерных отходов и природа опасного мусора 2 Где образуются радиоактивные отходы 3 Правовая база работы с ЯО и необходимая документация 4 Три степени радиации ядерных отходов 5 Какие бывают ядерные отходы по активности 5.1 Низкорадиоактивные – до 0,1 Кюри/1 м3 5.2 Среднеактивные – от 0,1 до 1 тыс.
Кюри/1 м3 5.3 Высокорадиоактивные – от 1 тыс. Кюри/1 м3 6 Классификация ядерных отходов по форме. Особенности утилизации 7 Ценность и сфера применения РАО 8 Переработка ядерных отходов 8.1 Сбор с определением типа мусора и его сортировкой 8.2 Вывоз ядерных отходов оператором, имеющим лицензию на данный вид деятельности 8.3 Переработка ядерных отходов на специализированных комбинатах 8.3.1 Сжигание в специализированной печи 8.3.2 Сжатие и цементирование 8.3.3 Битумирование текущих веществ 8.3.4 Смешивание с расплавленным стеклом и захоронение 8.3.5 Вторичное использование в качестве источника энергии 8.4 Типы захоронений 9 Особенности хранения облученного ядерного топлива и программа замыкания ядерного топливного цикла 9.1 Существование всего только 2 реакторов переработки РАО промышленного масштаба 10 Поставки ядерных отходов в Россию.
Почему другие страны свозят свой мусор нам 11 Задача: избежать экологической катастрофы в нашей стране.
Насколько опасно свозить РАО на территорию России 12 Захоронения в России 13 Видео: Ядерные отходы в России 14 Мнение эксперта 15 Комментарий юриста Научное определение ядерных отходов и природа опасного мусораРадиоактивные отходы или РАО – материалы, содержащие радиоактивные компоненты (изотопы химических элементов), утратившие свойства.
- отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) – ценный ресурс, применяется для получения многих компонентов (продуктов деления при распаде), их можно использовать в разных сферах.
- радиоактивный мусор не может больше использоваться: это технологические отходы, содержащие радионуклиды, их отличает разрушительное действие в отношении любых материалов, веществ;
Где образуются радиоактивные отходыУчитывая, что в процессе деятельности промышленных объектов образуются различные материалы (побочные продукты), можно отметить большое количество источников их появления:
- разработки военных объектов (ядерного оружия);
- суда атомного флота.
- НИИ в сфере атомной энергетики;
- природные источники материалов, используемых на промышленных предприятиях;
- объекты разного назначения (сферы медицины, сельского хозяйства и др.);
- АЭС;
РАО образуются также вследствие возникновения аварийных ситуаций, которые приводят к загрязнению окружающей среды.Правовая база работы с ЯО и необходимая документацияОсновными законами, регулирующими деятельность объектов атомной энергетики, а также определяющими условия, при которых обеспечивается безопасность во время работы с опасными веществами, являются:
- Постановление правительства № 1069.
- ФЗ №190;
- ФЗ №170;
Кроме того, для переработки ядерных отходов необходимо получить разрешение от контролирующего органа – оформляется лицензия на выполнение операций с чрезвычайно опасным мусором.
Образование таких отходов ограничивается установленными лимитами (на производство и накопление).Федеральный закон от 21.11.1995 №170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» СКАЧАТЬФедеральный закон №190-ФЗ Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации СКАЧАТЬПостановление Правительства РФ от 19 октября 2012 г. №1069 О критериях отнесения твердых, жидких и газообразных отходов к радиоактивным отходам СКАЧАТЬТри степени радиации ядерных отходовЯвление радиоактивности – способность ядер атомов некоторых природных веществ или синтетических материалов превращаться в другие ядра. Этот процесс развивается спонтанно, сопровождается появлением радиоактивного излучения.
Как результат, опасность пребывания вблизи таких отходов возрастает. Меры радиационной безопасности определяются с учетом свойств излучения, степени его опасности. Различают:
- гамма-излучающие: имеют сходную с видимым светом электромагнитную природу, характеризуются высокой проникающей и поражающей способностью (распространение на сотни метров), для защиты применяют специальные экраны, рассматривают косвенные факторы, повышающие уровень безопасности – время и расстояние.
- альфа-излучающие: содержат тяжелые частицы (положительно заряженные), проникающая способность низкая, такое излучение можно задержать листом бумаги, 1 слоем одежды, оно представляет опасность для открытых слизистых оболочек (органов зрения), но не для неповрежденной кожи;
- бета-излучающие: содержат электроны (отрицательно заряженные), проникающая способность средняя, для защиты используют стекло, алюминий, одежда также хорошо защищает тело от излучения;
К первым двум группам относят отходы, которые содержат сложнодетектируемые альфа- и бета-излучающие радионуклиды.
Для сравнения материалы третьего вида включают в состав легкодетектируемые гамма-излучающие радионуклиды.Особого внимания заслуживают долгоживущие радионуклиды, которые продолжают загрязнять экосистему в течение длительного периода.Какие бывают ядерные отходы по активностиОтработанные вещества, материалы разделяют на группы и по другим критериям. Например, определяющим является активность вещества.
Это явление, сопровождаемое ростом интенсивности процессов распада атомных ядер за 1 единицу времени (Кюри): 1 Ки = 3,7*1010расп./с.
Различают:Низкорадиоактивные – до 0,1 Кюри/1 м3При использовании материалов на предприятиях ядерной энергетики или другого назначения оценивают все их свойства, определяют уровень причиняемого вреда.
Отходы данной категории часто не распознаются детектором. К низкорадиоактивным относят как опасные, так и безвредные материалы с объектов атомной промышленности.
Их отличает низкая интенсивность выделяемого тепла.Среднеактивные – от 0,1 до 1 тыс. Кюри/1 м3По уровню опасности отходы близки к чрезвычайно вредным – они характеризуются высоким тепловыделением.
Однако действие мусора этой категории не столь опасно, как некоторых прочих видов, т. к. нет необходимости в активном отведении тепла.Высокорадиоактивные – от 1 тыс.
Кюри/1 м3Материалы этого вида чрезвычайно опасны. Их нельзя отправлять в утиль или на полигоны для захоронения без соблюдения главных мер безопасности. Отходы этой категории отличаются высокой интенсивностью нагрева, что предполагает необходимость принудительного охлаждения.Классификация ядерных отходов по форме.
Особенности утилизацииОтличают материалы, утратившие первоначальные свойства, по структуре.
В каждом из случаев переработка радиоактивных отходов проводится с использованием специально разработанных технологий.
Это позволяет предупредить высвобождение опасных компонентов. Основные виды ядерного мусора:
- твердые РАО: бытовой утиль с разных объектов, текстиль, изделия, отслужившие свой срок вследствие регулярного проведения техобслуживания предприятий, которые занимаются производством ядерной энергии, – такой мусор содержит долгоживущие радиоактивные изотопы, а потому требует тщательной и максимально эффективной защиты окружающей среды;
- жидкие РАО (смыв с одежды, технологические растворы): могут представлять категорию низко-, средне-, высокорадиоактивных материалов, из них образуются твердые отходы, причем жидкости сложнее всего перерабатывать из-за их нестабильности, для этой цели рассматривают два решения (очистка от радионуклидов, их концентрация в минимальном объеме);
- части конструкций ядерных реакторов на АЭС: наиболее опасные отходы, т. к. содержат существенное количество радионуклидов высокой активности, к данной группе относят части механизма, транспортных средств, а также инструментов, при помощи которых осуществляется технический контроль предприятий (утилизируются поэтапно: проводится обезвреживание, выдержка времени на снижение интенсивности излучения).
Ценность и сфера применения РАОНаибольшую ценность представляет ядерное топливо.
Отработавший материал подлежит частичному восстановлению.
Так, при этом получают новое топливо.
При выборе учитывают характеристики отходов, поведение при различных условиях, а также типы компонентов, которые выделяет перерабатывающая установка.Сбор с определением типа мусора и его сортировкой Основные этапы обращения с отработавшими веществами на объектах атомной энергетики:
- отправка на участки для временного хранения с соблюдением мер безопасности.
- сбор;
- определение характеристик и разделение на категории, что позволяет выбрать операции для дальнейшей переработки ядерных отходов в России;
Вывоз ядерных отходов оператором, имеющим лицензию на данный вид деятельностиКогда РО принимает отходы, вместе с тем на организацию ложится ответственность за материалы, вещества, утратившие первоначальные свойства.Причем допускаются к работе с таким мусором только компании, получившие лицензию на совершение основных операций.Переработка ядерных отходов на специализированных комбинатахЧаще всего на заводах, которые занимаются производством ядерного топлива и других материалов, нет возможности для эффективной переработки, захоронения мусора.
В этом случае вещества, утратившие первоначальные свойства, перенаправляют на специализированные комбинаты, где применяют разные технологии:
- захоронение при помощи специальных составов;
- температурное воздействие;
- вторичное применение для получения энергии.
Сжигание в специализированной печиПроцесс основан на окислении активных компонентов, в результате образуется газ, а также твердый остаток. Остается еще меньше веществ, которые можно перерабатывать: сажа и конденсат. Применяют установки разных видов (отличаются методом подачи воздуха).
Таким способом утилизируют материалы:
- текстиль;
- деревянные конструкции;
- макулатуру и другие изделия, на которых задерживается малая доза радионуклидов.
Сжатие и цементированиеЕсли необходимо утилизировать жидкости с умеренным уровнем радиации, нужно подробнее изучить вопрос, как перерабатывают ядерные отходы.
При этом не используют добавки (гравий, песок), чтобы снизить затраты. Содержание примесей (радиоактивных отходов) может повлиять на скорость затвердевания массы. Чтобы исключить такую вероятность, применяют различные добавки, нейтрализующие активные компоненты в составе РАО.Битумирование текущих веществТехнология основана на применении битума, как основного материала для стабилизации отходов.
Чаще всего такой метод используется для захоронения жидких веществ. Принцип переработки основан на выпаривании текучих компонентов из отходов.
Сухой остаток смешивается с битумом. Существуют разные виды материалов данной категории.
Однако для захоронения РОА применяют те из них, что соответствуют опасным отходам по вязкости (при температуре в пределах 100°…200°С).Смешивание с расплавленным стеклом и захоронениеЭто основной метод захоронения отработавших материалов высокого уровня опасности, т. к. стекло отличается устойчивостью к воздействию компонентов РАО.
Принцип захоронения разный:
- опасные частицы содержатся во включениях, которые окружены стекломатрицей.
- радионуклиды входят в структуру стекла;
При этом РАО отличаются стабильностью, не меняют структуру, не выделяют газообразные компоненты. Это позволяет обеспечить их полную безопасность в хранилище.Вторичное использование в качестве источника энергииРадиоактивные отходы на территории России отправляются на специальные полигоны для долгосрочного захоронения. Для сравнения за рубежом (например, в США) практикуется переработка с целью получения топлива, как альтернативного источника энергии.
Но общий объем отходов, которые утилизируют таким способом, пока не слишком большой. Основным все еще остается метод захоронения РАО.Типы захороненийСуществуют разные способы стабилизации отработанных материалов, веществ.
Если не планируется их перерабатывать, рассматривают варианты захоронений:
- под дном океана: отходы располагают на максимальной глубине, строительство объектов ведут на прибрежной линии.
- глубоководные: РАО спускают в водоемы на глубину до 1 тыс. м;
- приповерхностные: данный вариант обычно выбирают для захоронения слабоопасных материалов, их располагают на малой глубине относительно поверхности почвы, иногда –в шахтах;
- геологические: отходы опускают на глубину 100 м и более, главное условие при этом – выбор местности с плотным грунтом, предназначается такой метод для наиболее опасного мусора;
- могильники: создаются для захоронения отработавших материалов, которые представляют существенную опасность, глубина захоронения – более 1 тыс. м (глубинные донные отложения);
Особенности хранения облученного ядерного топлива и программа замыкания ядерного топливного циклаСейчас проводятся разработки наиболее эффективного метода утилизации ОЯТ.
Особенность такой технологии: уменьшение объема твердых и отсутствие жидких отходов. Принцип переработки ядерного топлива определяется его составом.
Наиболее подходящий вариант для разработки и внедрения программы замыкания ядерного топливного цикла – смешанный.Сегодня используются разные методы хранения отработавшего ядерного топлива:
- сухой;
- мокрый.
В обоих случаях обустраивается надежное хранилище, но используют разные способы стабилизации отходов. В первом случае предусмотрены бетонные модули с ОЯТ внутри, а во втором – водный слой.Существование всего только 2 реакторов переработки РАО промышленного масштабаНа Белоярской АЭС действуют реакторы, способные перерабатывать отходы в промышленных масштабах.
На данный объект планируется направлять отработанные вещества с определенными свойствами в рамках программы замыкания ядерного топливного цикла. Сейчас действует только 2 реактора из 4.Поставки ядерных отходов в Россию. Почему другие страны свозят свой мусор намНесмотря на запрет ввоза отработанных радиоактивных материалов на территорию РФ, до сих пор практикуется импорт РАО (из Германии).
На законодательном уровне такая возможность есть, но при условии, что утиль отправится назад после процедуры обогащения.
Однако по данным «Гринпис», отходы не были возвращены, до сих пор остаются на территории РФ. Это обусловлено тем, что в России совершенствуются методы переработки ядерного топлива.Задача: избежать экологической катастрофы в нашей стране.
Насколько опасно свозить РАО на территорию РоссииБольшое количество радиоактивных отходов (включая ядерное топливо) в одном месте способствует повышению риска создания опасной ситуации.
При нарушении целостности емкостей, в которых содержатся опасные вещества, обрушения защитных конструкций произойдет высвобождение активных компонентов.
Если изучить карту мест захоронений, можно увидеть, что под угрозой окажутся огромные площади территорий.Единственное решение – перестать принимать отходы, которые до сих пор везут в Россию, т. к. разрабатываются технологии утилизации только ОЯТ, но не всех видов РАО.Захоронения в РоссииСо времен первой разработки атомной бомбы периодически проводились мероприятия по сбросу опасных отходов в водоемы.
Также случались и техногенные катастрофы вследствие действий, направленных на захоронение ядерного мусора:
- геологическое захоронение на территории Красноярского края.
- хранилище на озере Карачай;
- сброс РАО в реку Теча (первый могильник времен СССР);
- загрязнение окружающей среды вследствие целенаправленных взрывов («Кратон-3» и «Кристалл»);
Видео: Ядерные отходы в РоссииМнение экспертаСкладовская Е.Н.ЭкологЗадать вопрос О том, к чему приводит халатность при обращении с опасными отходами, мы увидели на примере соседнего государства, когда произошел взрыв в Чернобыле (Украина). На территории РФ общая площадь объектов, где захоронены радиоактивные отходы, уже достигла опасных размеров. Мы уже знаем, что человек неспособен противостоять радионуклидам при их высвобождении.
Причем сложность ситуации заключается в том, что мы не можем полностью контролировать состояние мест захоронений: природные явления разрушительного действия рано или поздно приведут к тому, что зона отчуждения на территории нашей страны увеличится в сотни раз.Комментарий юристаМаркин О.Г.ЮристЗадать вопрос Пока места захоронений, куда свозят отходы из других стран, выглядят надежно. Причем на законодательном уровне отсутствуют причины претензий: утиль свозится для дальнейшей переработки, что означает его обогащение, с возможностью возврата.
Но этот процесс сильно затянулся.
Очевидно, что ситуация уже обострилась до предела: население страны интересуется причинами ввоза в страну опасных отходов, разработки техпроцессов по утилизации ядерного топлива все еще ведутся, организация «Гринпис» тоже проявляет интерес. Здесь нужно решение, которое удовлетворило бы все стороны.
0FacebookTwitterPinterestWhatsappTelegramЕлена ГригорьеваАвтор сайта, эксперт.
В 2020 году защитила высший уровень квалификации по нормативно-правовым аспектам экологичной системы переработки отходов промышленного и гражданского производства. предыдущая статья Переработка природного газа (углекислого, попутного): технологическая схема утилизации, основные процессы, способы и конечные продукты следующая статья Рециклинг это переработка отходов, утилизация мусора: понятие, способы переработки и оценка экономической выгоды на производстве и в домашних условиях Материалы на эту тему Оборудование для переработки пластика: стоимость станков по отдельности. Оборудование для переработки макулатуры: от пресса для картона.
Знак переработки на упаковке: разновидность кодов и символов,. Переработка вторсырья – это, как наиболее выгодный метод. Переработка пластиковых бутылок: возможности домашней переработки и открытия.
Переработка бумаги: полезный опыт использовать макулатуру в домашних.
Утилизация ядерных отходов
> В 20 веке безостановочный поиск идеального источника энергии, казалось бы завершился.
Этим источником стали ядра атомов и реакции, происходящие в них — во всем мире началась активная разработка ядерного оружия и строительство атомных электростанций.
Но планета быстро столкнулась с проблемой – переработки и уничтожения ядерных отходов.
Главная опасность материалов заключается в излучении гигантских доз радиации, губительно действующей на живой организм. Последствиями радиоактивного воздействия становятся генетические нарушения, лучевая болезнь и смерть.
Основным источником ядерных материалов в России являются сфера атомной энергетики и военные разработки. Все отходы ядерного производства имеют три степени радиации, знакомые многим еще из курса физики:
- Альфа — излучающие.
- Гамма — излучающие.
- Бета — излучающие.
Первые считаются самыми безобидными, так как дают неопасный уровень радиации, в отличие от двух других.
Правда, это не мешает им входить в класс наиболее опасных отходов. В целом, карта классификаций ядерных отходов в России делит их на три вида:
- Элементы конструкции реакторов, транспорта и средств технического контроля на предприятии составляют отдельную группу. Их утилизация — самая дорогостоящая. На сегодняшний день существует два выхода: установка саркофага или демонтаж с его частичной дезактивацией и дальнейшее отправление в хранилище на захоронение.
- Твердый ядерный мусор. К нему относится огромное количество материалов технического обслуживания в сферах энергетики, одежда персонала, мусор, скапливающийся в ходе работы. Такие отходы сжигают в печах, после чего пепел смешивается со специальной цементной смесью. Ее заливают в бочки, запаивают и отправляют в хранилище. Захоронение подробно описано ниже.
- Жидкие. Процесс работы атомных реакторов невозможен без использования технологических растворов. Кроме того, сюда относится вода, которую применяют для обработки спец костюмов и мытья работников. Жидкости тщательно выпаривают, а дальше происходит захоронение. Жидкие отходы нередко перерабатываются и используются в качестве топлива для атомных реакторов.
Карта ядерных отходов в России также определяет низкоактивные и высокоактивные:
- Низкоактивные отходы — возникают в процессе деятельности лечебных учреждений, институтов и исследовательских центров. Здесь радиоактивные вещества применяются для проведения химических тестов.
Уровень радиации, излучаемой этими материалами, очень низок. Правильная утилизация позволяет превратить опасный мусор в обычный приблизительно за несколько недель, после чего его можно уничтожить как обычные отходы.
- Высокоактивные отходы — это отработанное топливо реакторов и материалы, применяемые в военной промышленности для разработки ядерного оружия.
Топливо на станциях представляет собой специальные стержни с радиоактивным веществом.
Реактор функционирует примерно 12 — 18 месяцев, после чего топливо необходимо менять. Объем отходов при этом просто колоссальный.
И эта цифра растет во всех странах, развивающих сферу атомной энергетики. Утилизация высокоактивных отходов должна учитывать все нюансы, чтобы избежать катастрофы для окружающей среды и человека.
На данный момент существует несколько методов утилизации ядерных отходов.
Все они имеют свои преимущества и недочеты, но как ни крути, не позволяют полностью избавиться от опасности радиоактивного воздействия. Захоронение отходов — наиболее перспективный метод утилизации, который особенно активно применяется в России.
Сначала происходит процесс витрификации или «остекловывания» отходов. Отработавшее вещество кальцинируют, после чего в смесь добавляется кварц, и такое «жидкое стекло» вливается в специальные цилиндрические формы из стали. Полученный стеклянный материал устойчив к воздействию воды, что уменьшает возможность попадания радиоактивных элементов в среду.
Готовые цилиндры заваривают и тщательно моют, избавляясь от малейшего загрязнения.
Далее они отправляются в хранилище на очень длительное время.
Хранилище устраивают на геологических устойчивых территориях, чтобы хранилище не было повреждено. Геологическое захоронение осуществляют на глубине более 300 метров таким образом, чтобы в течение долгого времени отходы не нуждались в дальнейшем обслуживании.
Часть ядерных материалов, как уже говорилось выше, представляет собой непосредственные результаты производства, а своего рода побочный мусор в сфере энергетики. Это материалы, в ходе производства подвергшиеся облучению: макулатура, дерево, одежда, бытовой мусор. Все это сжигается в специально спроектированных печах, позволяющих минимизировать уровень токсичных веществ в атмосферу.
Пепел, среди прочих отходов, подвергается цементированию. Захоронение (один из способов) ядерных отходов в России путем цементирования – одна из самых распространенных практик. Суть заключается в помещении облученных материалов и радиоактивных элементов в специальные контейнеры, которые затем заливают специальным раствором.
В состав такого раствора входит целый коктейль из химических элементов. В результате он практически не подвергается воздействию внешней среды, что позволяет достичь практически неограниченного срока.
Но стоит сделать оговорку, что подобное захоронение возможно только для утилизации отходов среднего уровня опасности.
Давняя и достаточно надежная практика, нацеленная на захоронение и уменьшение объема отходов. Она не применяется для переработки основных топливных материалов, но позволяет обработать другие отходы низкого уровня опасности. В данной технологии применяются гидравлические и пневматические прессы с низкой силой давления.
Использование радиоактивного материала в области энергетики происходит не в полной мере – в силу специфики активности данных веществ.
Отработавшие свое, отходы все еще остаются потенциальным источником энергии для реакторов. В современном мире и тем более в России ситуация с энергетическими ресурсами довольно серьезная, и потому вторичное использование ядерных материалов в качестве топлива для реакторов уже не кажется невероятным. Сегодня существуют методы, позволяющие применять отработавшее сырье для применения в сферах энергетики.
Радиоизотопы, содержащиеся в отходах, используют для обработки пищевых продуктов и в качестве «батарейки» для работы термоэлектрических реакторов. Но пока технология еще находится в развитии, и идеального метода переработки не найдено. Тем не менее, переработка и уничтожение ядерных отходов позволяет частично разрешить вопрос с подобным мусором, используя его в качестве топлива для реакторов.
К сожалению в России подобный метод избавления от ядерного мусора практически не развивается.
В России во всем мире объемы ядерных отходов, отправляющихся на захоронение, составляют десятки тысяч кубометров ежегодно.
Каждый год европейские хранилища принимают около 45 тысяч кубометров отходов, а в США такой объем поглощает лишь один полигон в штате Невада.
Ядерные отходы и работы связанные с ними за рубежом и в России – это деятельность специализированных предприятий, снабженных качественной техникой и оборудованием. На предприятиях отходы подвергаются различным способам обработки, описанным выше. В результате удается уменьшить объем, снизить уровень опасности и даже использовать некоторый мусор в сфере энергетики как топливо для атомных реакторов.
Мирный атом давно доказал, что все не так просто.
Область энергетики развивается, и будет развиваться.
То же можно сказать и о военной сфере. Но если на выброс других отходов мы иногда закрываем глаза, неправильно утилизированные ядерный мусор может стать причиной тотальной катастрофы для всего человечества. Поэтому этот вопрос требует скорейшего решения, пока не поздно.
( Пока оценок нет ) 12 658 Понравилась статья? Поделиться с друзьями: Само понятие «эксплуатационный мусор» применяется в практике мирового судоходства. Защита окружающей среды, поддержание экологической обстановки заставляет современных производителей задумываться о безопасной и эффективной Вторичная переработка, или рециклинг – это рациональные методы утилизации промышленных и бытовых отходов Избавиться от пришедших в негодность или деформированных газовых баллонов можно только с помощью специальных Жизнь человека тесно связана с накоплением отходов в быту и производственной деятельности.
Электронные отходы – побочный продукт быстрого развития технологий. Ежегодно в мире накапливаются сотни тонн, Поиск: © 2023 VtorOthodi.ru
Способы переработки ядерных отходов и их захоронения в России
» Радиационное загрязнение приносит смертельную опасность.
Больше 20 стран используют радиоактивные материалы в промышленности, энергетике и научных исследованиях.
Ни одна страна не нашла безопасного и долговечного места для содержания ядерных отходов.
С каждым годом эта проблема становится острее, поскольку старые сооружения не в состоянии накапливать заражённый мусор. Такие материалы представляют собой опасные вещества с радионуклидами.
Согласно ФЗ № 170 «Об использовании ядерной энергии» субстанции с радиоактивными составляющими повторно применять запрещается.
Они излучают огромные дозы радиации, что приводит к разрушению организма.
В Россию нельзя ввозить ядерные отходы из других стран. В зависимости от степени насыщенности опасными элементами РАО делят на такие виды:
- Средней активности — от 0,1 до 1 тыс. Кюри на 1 м³.
- Высокорадиоактивные — от 1 тыс. Кюри на 1 м³.
- Низкорадиоактивные — до 0,1 Кюри на 1 м³.
Отходы классифицируются на твёрдый ядерный мусор, жидкие растворы и части конструкций реакторов на АЭС.
Первая группа включает предметы техобслуживания энергетических предприятий, одежду персонала, бытовой мусор. Утилизация происходит путём сжигания в печи, а пепел смешивают с цементом. Жидкий состав заливают в ёмкости и перемещают в хранилище.
Ко второй категории относят воду для очистки костюмов и мытья сотрудников, технологические растворы.
Жидкость перерабатывают, и она становится топливом для атомных реакторов.
Элементы механизмов, транспорта и инструментов технического контроля предприятий относятся к третьему виду. Утилизация таких вещей — дорогостоящий процесс. Для подобных объектов строят саркофаг или частично демонтируют с целью снизить уровень радиации.
Снятые фрагменты отправляют на захоронение.
РАО путают с отработанным ядерным топливом. Последнее содержит в себе тепловыделяющие элементы с фрагментами цезия 137 и стронция 90.
Эти радиоактивные нуклиды применяются в промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Такие растворы — ценный источник получения нового топлива для АЭС и изотопов. Отдельным видом отходов считаются жидкие технологические РАО.
Они формируются после работы оборонных предприятий, АЭС и изготовления радиоизотопной продукции. Субстанции с нуклидами применяются в различных сферах.
Источники заражённого материала — АЭС, электростанции и научные институты при исследовании излучений. В промышленности эти материалы используют для ликвидации микроорганизмов, бактерий и вирусов на продуктах питания.
Переработка ядерных отходов в России проводится на специальных комбинатах. Когда на предприятии появляются РАО, начинают сбор, дают характеристику мусору и проводят сортировку.
После временного хранения ненужные материалы отправляются на заводы, где происходит их уничтожение. Технология утилизации зависит от вида остатков и правил обращения с ними.
Процесс происходит в специализированной печи. Она проектируется так, чтобы снизить выброс радиации в атмосферу. Пепел смешивают с цементным раствором и наполняют резервуары.
Эти контейнеры отправляют на склады в шахты или соляные штоки. Таким способом избавляются от облучённого сырья: дерева, бумаги, одежды и других вещей со средним или маленьким уровнем радиации. Твёрдые отходы уменьшают в размере.
Метод не применяют для легко воспламеняющихся и взрывоопасных материалов.
Уплотнение подходит для веществ с невысоким уровнем опасности. Утилизация ядерных отходов в России с помощью цементирования считается распространённой практикой.
Облучённые фрагменты помещают в контейнеры и заливают раствором из химических элементов.
На такие смеси не влияет внешняя среда. Способом пользуются при захоронении жидкостей со средним уровнем радиации.
Текучие вещества соединяют с битумом. Эта процедура сложнее, чем цементирование. Главное преимущество битумирования — испарение влаги.
В энергетике радиоактивные материалы эксплуатируются не до конца.
Отработанные элементы используются повторно как источник энергии. Изотопы помогают обрабатывать продукты и запускают термоэлектрические реакторы. За границей проводят регенерацию топлива.
В процессе выделяют до 3% урана 235 и плутония 239. Европейские АЭС переправляют ядерные отходы для подобной переработки в США, но утилизация радиоактивных отходов в России таким методом не развивается. Стекло в состоянии поглотить инородные вещества в огромных объёмах.
Такой обработке подвергают вещества разного уровня загрязнения.
Опасный мусор заливают расплавленным стеклом в стальных ёмкостях — кокилях. В РФ процедура реализуется с помощью печи прямого электрического нагрева. Она создаётся из огнеустойчивого материала и делится на 3 зоны.
В каждую из них закрепляют молибденовые электроды для проведения тока. Полученная стекломасса переливается в бидоны.
Контейнеры после охлаждения и герметизации скрепляют по 3 штуки и транспортируют в хранилище.
Для отвержения отходов применяют другие материалы: стеклокерамику, витромет, суперкальцинаты.
После переработки отходы отправляют в специально оборудованные места — могильники.
Из предприятий РАО забирают в твёрдом состоянии и в правильной упаковке. Захоронения делятся на следующие виды:
- Под дном океана — ядерный мусор хранится в постройках прибережной линии.
- Могильники в глубинных отложениях дна — контейнеры опускают ниже 1 тыс. м.
- Геологические — для отходов используют постройки в крепких слоях породы на глубине от 100 метров. Они подходят для высокорадиоактивных материалов.
- Глубоководные — заражённые ёмкости опускают в море до 1 тыс. м.
- Приповерхностные — сооружения с контейнерами размещаются близко к земле или в шахтах. В таких местах прячут вещества с незначительной степенью радиации.
Могильники радиоактивных отходов в России на воде прекратили создавать в 1984 году, поскольку они выдерживали десятилетие.
Хранилища сооружают в местах, где они не подвергнутся влиянию воды, землетрясения или других природных явлений.
На АЭС строят конструкции для временного содержания таких контейнеров. Утилизация проходит на специальных комбинатах с соответствующим оборудованием. Каждый год в стране набирается до 5 млн тонн РАО, а переработке поддаются 60%.
До 2025 года планируется содержать 89,5% веществ в безопасной форме, а остальное — в ёмкостях и временных сооружениях.
Для хранения ядерных отходов в России использовали реку Теча — первый могильник РАО времён СССР.
В 1957 году, кроме хранения радиоактивных материалов, добавились фрагменты воспламенения опасных контейнеров.
Появившееся после взрыва облако развеяло вредные элементы на 300—350 км. После аварии хранилище построили на озере Карачай.
Засуха 1967 года привела к распространению отходов в радиусе десятков километров.
После этого водоём начали консервировать.
В озере сохраняется до 200 тыс. м3 суглинков с радиацией. В 1978 году для сейсмического зондирования провели подрыв объекта Кратон-3 в Якутии.
Выброс радиоактивных веществ способствовал формированию облака, которое накрыло ближние посёлки. После аварии заражённое оборудование и землю из площадки закопали на глубину 2,5 м и засыпали грунтом. Радионуклиды распространились на территории в 5 тыс.
м2 и в систему реки. В районе Красноярска расположилось огромное геологическое На территории собрали жидкие РАО. Отходы закачивали в землю на глубину от 50 до 500 м. По состоянию на 2012 год полигон вмещал от 88 тыс.
м3 мусора. Каждый год его количество увеличивается на 100 тыс.
м3. На Кольском полуострове в губе Андреева размещается хранилище непригодного ядерного горючего из реакторов подводных лодок. В 1982 году после аварии в здании комплекса в Баренцевом море вытекло 700 тыс. тонн заражённой воды. В бетонных стержнях заключены 22 тыс.
опасных элементов. В 2017 году началась процедура вывоза РАО из этой территории. Понравилась статья? Поделиться с друзьями: Поиск:
Что делают с ядерными отходами?
19 сентября 20202,3 тыс.
прочитали2,5 мин.2,9 тыс. просмотра публикацииУникальные посетители страницы2,3 тыс. прочитали до концаЭто 80% от открывших публикацию2,5 минуты — среднее время чтенияОблученное топливо необходимо вывезти с атомной станции на предприятия по переработке или для окончательной изоляции этих отходов от окружающей среды, так называемого захоронения. С юридической точки зрения захоронение как допустимая процедура сейчас не предусмотрено, и речь чаще всего идет о долгосрочном хранении отходов.Одни типы реакторов для перегрузки топлива надо остановить, в других топливо можно перезагружать прямо во время работы.
Необходимо дождаться, когда в реакторе снизится давление и температура. После этого снимается крышка, отработавшая тепловыделяющая сборка переносится в зависимости от типа реактора или на периферию активной зоны, или в бассейн выдержки, где лежит под водой от 3–4 до 10–12 лет. После остановки реактора даже в отсутствие цепной реакции тепловыделение продолжается за счет радиоактивного распада накопленных продуктов деления и актинидов.
Вода в бассейне отводит избыточное тепло и защищает работников станции от радиации. В бассейне выдержки отработанного ядерного топлива можно заметить характерное голубое свечение — эффект Вавилова — Черенкова.Как только мощность тепловыделяющей сборки снижается до 2 киловатт, ее переносят в контейнер, стоящий на железнодорожной платформе, и отправляют на предприятие по переработке ядерного топлива либо на хранение или захоронение.
Процесс перевозки ОЯТ и радиоактивных отходов строго контролируется.«Мокрое» хранилище отходовХранение и захоронение ОЯТ: вопросы безопасностиВопрос о хранении ядерных отходов в каждом государстве решается индивидуально. В России этим занимаются ПО «Маяк» на Урале и Горно-химический комбинат в Железногорске (Красноярский край).По пути на комбинат ОЯТ успевает разогреться до 50–80 °С, поэтому прибывший на комбинат контейнер отправляют в узел расхолаживания, где его медленно охлаждают при помощи воды. Тепловыделяющие сборки извлекают из контейнера и помещают в чехлы для хранения, а контейнер отправляют на дезактивацию.
Затем ТВС перемещаются в хранилище.Хранилища бывают сухими и мокрыми. Мокрые представляют собой большие бассейны, разделенные на отсеки.
В сухих хранилищах ОЯТ размещают в герметичных пеналах, заполненных азотно-гелиевой смесью и помещенных в бетонные модули. В мокром хранилище ТВС выдерживаются 3–5 лет и более, затем их помещают в сухое хранилище.На «Маяке» радиоактивные отходы I класса остекловывают.
Стекло устойчиво к коррозии, мало восприимчиво к действию радиации и изменению химического состава, помогает уменьшить объем отходов, а также наименее подвержено выщелачиванию. Здесь под выщелачиванием подразумевается экстрагирование растворителем отдельных компонентов из отвержденных и твердых радиоактивных отходов — таким растворителем может быть грунтовая вода. Попадая в хранилище остеклованных отходов, она может вымывать радионуклиды только с поверхностного слоя.
Но проблема в том, что стекло со временем разрушается и площадь его увеличивается, соответственно, увеличивается скорость выщелачивания. На предприятиях постоянно ведется совершенствование качества стекла.
Планируется применение более устойчивого боросиликатного стекла. А еще рассматривают предложение использовать для хранения радиоактивных отходов минералоподобные материалы.«Прямое» захоронение ОЯТ возможно только после того, как мощность остаточного тепловыделения ТВС окажется приемлемой для окончательной изоляции. Этот период для различных типов облученных ТВС может составить 100 лет и более.Радионуклиды с периодом полураспада 30 лет, такие как цезий и стронций, уже через 100 лет не будут представлять большой опасности при длительном хранении.
Их переводят на приповерхностное хранение. Но изоляция долгоживущих активных отходов — сложный вопрос.
Сейчас в России на площадке Горно-химического комбината создается лаборатория, которая будет исследовать возможность окончательного захоронения или изоляции от окружающей среды долгоживущих активных отходов.
Попытки построить хранилище радиоактивных отходов предпринимались в США. В частности, было создано хранилище Yucca Mountain, однако получить лицензию на его использование не удалось. Подобные предприятия строятся в Швеции и Финляндии, но все они сталкиваются с одинаковыми социальными и юридическими проблемами.
Необходимо иметь в виду, что эти хранилища рассчитаны на чрезвычайно длительные сроки (около 100 тысяч лет и более), и пока неясно, как обеспечить безопасность будущих поколений: проблемой является даже то, на каком языке будут предупреждающие знаки.Подробнее о ядерной энергетике и ее перспективах читайте здесь: