Milline on radioaktiivsete jäätmete oht. Miks on radioaktiivsed jäätmed ohtlikud Radioaktiivsete ainete kõrvaldamine

Radioaktiivsed jäätmed tekivad maismaal asuvate tuumarajatiste ja laevareaktorite töös. Kui radioaktiivsed jäätmed lastakse jõgedesse, meredesse, ookeanidesse ja ka muudesse inimtegevuse jäätmetesse, võib kõik kurvalt lõppeda. Looduslikku taset ületav radioaktiivne kokkupuude on kahjulik kogu maismaal ja veekogudes elavale olendile. Kogunev kiirgus põhjustab elusorganismides pöördumatuid muutusi, järgnevatel põlvkondadel isegi deformatsioone.

Tänapäeval tegutseb maailmas umbes 400 tuumajõul töötavat laeva. Nad viskavad radioaktiivsed jäätmed otse ookeanide vette. Suurema osa selle piirkonna jäätmetest tekitab tuumatööstus. On arvutused, et kui tuumaenergia saab maailma peamiseks energiaallikaks, jäätmete kogus võib ulatuda tuhandete tonnideni aastas ... rahvusvahelised organisatsioonid pooldab aktiivselt radioaktiivsete jäätmete planeedi looduslikesse vetesse viskamise keelustamist.

Kuid radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamiseks on ka teisi viise, mis ei põhjusta olulist keskkonnakahju.

Majaki tootmisühingus (Ozersk, Tšeljabinski oblastis) toimunud kurikuulsa õnnetuse ajal toimus radiokeemiatehase ühes hoiupaagis vedelate kõrgaktiivsete jäätmete keemiline plahvatus. Plahvatuse peamiseks põhjuseks oli tugeva kuumuse alla sattunud ja plahvatanud jäätmemahutite ebapiisav jahutus. Ekspertide sõnul osales plahvatuses 20 paagis olevat radionukliidide aktiivsust, millest 18 Mci asus rajatise territooriumile ja 2 Mci hajus Tšeljabinski ja Sverdlovski oblasti territooriumile. Tekkis radioaktiivne jälg, mida hiljem nimetati Ida-Uurali radioaktiivseks jäljeks. Radioaktiivse saastatuse territoorium oli kuni 20-40 km laiune ja kuni 300 km pikkune riba. Territoorium, millel nõuti kiirguskaitsemeetmete kasutuselevõttu ja millele määrati radioaktiivselt saastunud staatus (aktsepteeritud maksimaalse saastetihedusega 74 kBq/sq.M või 2 Ci/sq.km strontsium-90 puhul), oli üsna kitsas riba kuni 10 km lai ja umbes 105 km.

Otse tööstusobjekti territooriumi radioaktiivse saastatuse tihedus ulatus kümnetest kuni sadade tuhandeteni Ci ruutmeetri kohta. km strontsium-90 jaoks. Kaasaegse rahvusvahelise klassifikatsiooni järgi klassifitseeriti see õnnetus raskeks ja sai 7-pallisüsteemis indeksi 6.

Viitamiseks:

Riigikorporatsiooni Rosatom korraldusel loodud föderaalne riiklik ühtne ettevõte "Radioaktiivsete jäätmete käitlemise riiklik operaator" (FSUE "NO RAO") on ainus organisatsioon Venemaal, mis on volitatud vastavalt föderaalseadusele nr 190-FZ. radioaktiivsete jäätmete käitlemine" teostada tegevusi radioaktiivsete jäätmete lõplikuks isoleerimiseks ja selleks otstarbeks infrastruktuuri korraldamiseks.

FSUE "NO RAO" missioon on tagada Vene Föderatsiooni keskkonnaohutus radioaktiivsete jäätmete lõpliku isoleerimise valdkonnas. Eelkõige kogunenud nõukogude tuumapärandi ja vastloodud radioaktiivsete jäätmete probleemide lahendamine. Ettevõte on tegelikult riiklik tootmis- ja keskkonnaettevõte, mille põhieesmärk on radioaktiivsete jäätmete lõplik isoleerimine, arvestades võimalikke keskkonnariske.

Esimene punkt Venemaal radioaktiivsete jäätmete lõplikuks isoleerimiseks loodi Novouralskis Sverdlovski piirkond. AT Sel hetkel Riiklik käitaja sai loa rajatise 1. etapi käitamiseks ning litsentsid 2. ja 3. etapi ehitamiseks.

Täna tegeleb FSUE "NO RAO" ka punktide loomisega 3. ja 4. klassi radioaktiivsete jäätmete lõplikuks isoleerimiseks Tšeljabinski oblastis Ozerskis ja Tomski oblastis Severskis.

1-5 ohuklassi jäätmete äravedu, töötlemine ja kõrvaldamine

Teeme koostööd kõigi Venemaa piirkondadega. Kehtiv litsents. Täiskomplekt dokumentide sulgemine. Individuaalne lähenemine kliendile ja paindlik hinnapoliitika.

Selle vormi abil saate jätta teenuste osutamise taotluse, taotleda kommertspakkumist või saada meie spetsialistidelt tasuta konsultatsiooni.

20. sajandil tundus, et lakkamatu ideaalse energiaallika otsimine on lõppenud. Selleks allikaks olid aatomite tuumad ja neis toimuvad reaktsioonid – kõikjal maailmas algas aktiivne tuumarelvade arendamine ja tuumaelektrijaamade ehitamine.

Kuid planeet seisis kiiresti silmitsi tuumajäätmete töötlemise ja hävitamise probleemiga. Tuumareaktorite energiaga kaasneb palju ohte, aga ka selle tööstuse raiskamist. Seni pole hoolikalt välja töötatud töötlemistehnoloogiat, samas kui sfäär ise areneb aktiivselt. Seetõttu sõltub ohutus eelkõige õigest utiliseerimisest.

Definitsioon

Tuumajäätmed sisaldavad teatud keemiliste elementide radioaktiivseid isotoope. Vastavalt föderaalseaduses nr 170 "Aatomienergia kasutamise kohta" (21. novembril 1995) antud määratlusele ei ole Venemaal selliste jäätmete edasist kasutamist ette nähtud.

Materjalide peamine oht seisneb hiiglaslike kiirgusdooside kiirguses, millel on elusorganismile kahjulik mõju. Radioaktiivse kokkupuute tagajärjed on geneetilised häired, kiiritushaigus ja surm.

Klassifikatsiooni kaart

Peamine tuumamaterjalide allikas Venemaal on tuumaenergia ja sõjalise arengu sfäär. Kõigil tuumajäätmetel on kolm kiirgusastet, mis on paljudele füüsika kursusest tuttavad:

• Alfa – särav.
• Beeta – kiirgav.
• Gamma – kiirgav.

Esimesi peetakse kõige kahjutumaks, kuna erinevalt kahest teisest annavad nad kahjutu kiirgustaseme. Tõsi, see ei takista neid kõige ohtlikumate jäätmete hulka arvamast.


Üldiselt jagab Venemaa tuumajäätmete klassifikatsioonikaart need kolme tüüpi:

1. Tahked tuumajäätmed. See hõlmab tohutul hulgal energiasektori hooldusmaterjale, töötajate riideid, prügi, mis koguneb töö käigus. Sellised jäätmed põletatakse ahjudes, mille järel tuhk segatakse spetsiaalse tsemendiseguga. See valatakse tünnidesse, suletakse ja saadetakse lattu. Matmist kirjeldatakse üksikasjalikult allpool.
2. Vedelik. Tuumareaktorite tööprotsess on võimatu ilma tehnoloogilisi lahendusi kasutamata. Lisaks hõlmab see vett, mida kasutatakse spetsiaalsete ülikondade töötlemiseks ja töötajate pesemiseks. Vedelikud aurustatakse hoolikalt ja seejärel toimub matmine. Vedeljäätmeid võetakse sageli ringlusse ja kasutatakse tuumareaktorite kütusena.
3. Eraldi grupi moodustavad reaktorite konstruktsiooni elemendid, transport ja tehnilise kontrolli vahendid ettevõttes. Nende utiliseerimine on kõige kallim. Praeguseks on kaks väljapääsu: sarkofaagi paigaldamine või demonteerimine koos osalise saastest puhastamisega ja edasine saatmine hoidlasse matmiseks.

Venemaa tuumajäätmete kaart määratleb ka madala ja kõrge taseme:

• Madala radioaktiivsusega jäätmed - tekivad meditsiiniasutuste, instituutide ja uurimiskeskused. Siin kasutatakse keemiliste testide läbiviimiseks radioaktiivseid aineid. Nende materjalide kiirgustase on väga madal. Õige kõrvaldamine võimaldab muuta ohtlikud jäätmed tavajäätmeteks umbes paari nädalaga, misjärel saab need tavajäätmetena utiliseerida.
• Kõrgaktiivsed jäätmed on kasutatud reaktorikütus ja kasutatud materjalid sõjatööstus arendada tuumarelvi. Jaamades on kütuseks spetsiaalne radioaktiivse ainega varras. Reaktor töötab ligikaudu 12-18 kuud, misjärel tuleb kütust vahetada. Jäätmete hulk on lihtsalt tohutu. Ja see arv kasvab kõigis tuumaenergia valdkonda arendavates riikides. Kõrgaktiivsete jäätmete kõrvaldamisel tuleb arvestada kõigi nüanssidega, et vältida katastroofi keskkonnale ja inimestele.

Taaskasutus ja utiliseerimine

Praegu on tuumajäätmete kõrvaldamiseks mitmeid meetodeid. Kõigil neil on oma eelised ja puudused, kuid mida iganes võib öelda, ei välista need täielikult radioaktiivse kokkupuute ohtu.

matmine

Jäätmete kõrvaldamine on kõige lootustandvam kõrvaldamisviis, mida kasutatakse eriti aktiivselt Venemaal. Esiteks toimub jäätmete klaasistumise või "klaasumise" protsess. Kasutatud aine kaltsineeritakse, seejärel lisatakse segule kvarts ja see “vedel klaas” valatakse spetsiaalsetesse silindrilistesse terasvormidesse. Saadud klaasmaterjal on veekindel, mis vähendab radioaktiivsete elementide keskkonda sattumise võimalust.

Valmis silindrid pruulitakse ja pestakse põhjalikult, vabanedes vähimastki saastumisest. Siis lähevad nad väga pikaks ajaks hoidlasse. kaua aega. Hoidla on paigutatud geoloogiliselt stabiilsetele aladele nii, et hoidla ei saaks kahjustada.

Geoloogiline ladestamine toimub rohkem kui 300 meetri sügavusel selliselt, et jäätmed ei vajaks pikemat aega täiendavat hooldust.

Põlemine

Osa tuumamaterjalidest, nagu eespool mainitud, on otsesed tootmistulemused ja omamoodi kõrvaljääk energiasektoris. Need on tootmise käigus kiirgusega kokkupuutuvad materjalid: vanapaber, puit, riided, olmejäätmed.

Kõik see põletatakse spetsiaalselt selleks ette nähtud ahjudes, mis minimeerivad mürgiste ainete taset atmosfääris. Tuhk muude jäätmete hulgas tsementeeritakse.

Tsementeerimine

Tuumajäätmete kõrvaldamine (üks viise) Venemaal tsementeerimise teel on üks levinumaid tavasid. Põhimõte on kiiritatud materjalide ja radioaktiivsete elementide paigutamine spetsiaalsetesse mahutitesse, mis seejärel täidetakse spetsiaalse lahusega. Sellise lahuse koostis sisaldab tervet keemiliste elementide kokteili.

Selle tulemusena ei puutu see praktiliselt kokku väliskeskkonnaga, mis võimaldab saavutada peaaegu piiramatu perioodi. Kuid tasub teha reservatsioon, et selline matmine on võimalik ainult keskmise ohtlikkuse tasemega jäätmete kõrvaldamiseks.

Tihend

Pikaajaline ja üsna usaldusväärne praktika, mille eesmärk on jäätmete matmine ja nende koguste vähendamine. See ei kehti põhiliste kütusematerjalide töötlemisel, kuid võimaldab töödelda muid jäätmeid. madal tase oht. See tehnoloogia kasutab madala survejõuga hüdraulilisi ja pneumaatilisi presse.

Kordustaotlus

Radioaktiivsete materjalide kasutamine energeetikas ei ole nende ainete tegevuse eripära tõttu täielikult rakendatud. Kui jäätmed on ammendatud, jäävad need endiselt reaktorite potentsiaalseks energiaallikaks.

AT kaasaegne maailm ja veelgi enam Venemaal on olukord energiaressurssidega üsna tõsine ja seetõttu ringlussevõtt tuumamaterjalid reaktorite kütusena ei tundu enam uskumatuna.

Tänapäeval on olemas meetodid, mis võimaldavad kasutatud toorainet kasutada energiasektoris. Jäätmetes sisalduvaid radioisotoope kasutatakse toiduainete töötlemisel ja "patareina" termoelektriliste reaktorite töös.

Kuid kuigi tehnoloogia on alles väljatöötamisel ja ideaalset töötlemismeetodit pole leitud. Sellegipoolest võimaldab tuumajäätmete töötlemine ja hävitamine sellise prügiga probleemi osaliselt lahendada, kasutades seda reaktorite kütusena.

Kahjuks Venemaal sarnast meetodit tuumajäätmetest vabanemiseks praktiliselt ei arendata.

Mahud

Venemaal ja kõikjal maailmas ulatuvad ladestamisele saadetavad tuumajäätmete mahud kümnetesse tuhandetesse kuupmeetritesse aastas. Igal aastal saavad Euroopa hoidlad umbes 45 000 kuupmeetrit jäätmeid, samas kui USA-s neelab sellise mahu vaid üks prügila Nevadas.

Tuumajäätmed ja nendega seotud tööd välismaal ja Venemaal on kvaliteetsete masinate ja seadmetega varustatud spetsialiseerunud ettevõtete tegevus. Ettevõtetes töödeldakse jäätmeid erinevatel ülalkirjeldatud meetoditel. Selle tulemusena on võimalik vähendada mahtu, alandada ohutaset ja isegi mõnda energiasektori jäätmeid kasutada tuumareaktorite kütusena.

Rahumeelne aatom on juba ammu tõestanud, et kõik pole nii lihtne. Energeetikasektor areneb ja areneb edasi. Sama võib öelda ka sõjalise sfääri kohta. Kuid kui me mõnikord muude jäätmete eraldumise ees silmad kinni pigistame, võib tuumajäätmete vale kõrvaldamine põhjustada kogu inimkonnale totaalse katastroofi. Seetõttu tuleb see probleem võimalikult kiiresti lahendada, enne kui on liiga hilja.

Radioaktiivsed jäätmed on muutunud meie aja äärmiselt teravaks probleemiks. Kui energeetika arengu koidikul mõtlesid vähesed inimesed jäätmematerjali ladustamise vajadusele, siis nüüd on see ülesanne muutunud äärmiselt kiireloomuliseks. Miks siis kõik nii mures on?

Radioaktiivsus

See nähtus avastati seoses luminestsentsi ja röntgenikiirguse vahelise seose uurimisega. AT XIX lõpus sajandil avastas prantsuse füüsik A. Becquerel uraaniühenditega tehtud katsete seeria käigus läbipaistmatuid objekte läbiva senitundmatu. Ta jagas oma avastust Curie'dega, kes seda tähelepanelikult uurisid. Just maailmakuulsad Marie ja Pierre avastasid, et kõik uraaniühendid, nagu ka puhas uraan ise, aga ka toorium, poloonium ja raadium, omavad seda omadust. Nende panus on olnud tõeliselt hindamatu.

Hiljem sai teatavaks, et kõik keemilised elemendid, alates vismutist, on ühel või teisel kujul radioaktiivsed. Teadlased mõtlesid ka sellele, kuidas tuuma lagunemise protsessi saaks kasutada energia tootmiseks, ning suutsid seda kunstlikult käivitada ja taastoota. Ja kiirgustaseme mõõtmiseks leiutati kiirgusdosimeeter.

Rakendus

Lisaks energiale saadi radioaktiivsust lai rakendus ja teistes sektorites: meditsiin, tööstus, teadusuuringud ja põllumajandus. Selle omaduse abil õpiti peatama vähirakkude levikut, panema täpsemaid diagnoose, selgitama välja arheoloogiliste väärtuste vanust, jälgima ainete muundumist erinevates protsessides jne. võimalikud rakendused Radioaktiivsus laieneb pidevalt, mistõttu on isegi üllatav, et jäätmete kõrvaldamise küsimus on muutunud nii teravaks alles viimastel aastakümnetel. Kuid see ei ole lihtsalt prügi, mille võib kergesti prügimäele visata.

radioaktiivsed jäätmed

Kõigil materjalidel on oma eluiga. See ei ole erand tuumaenergias kasutatavate elementide puhul. Väljund on jäätmed, millel on veel kiirgust, kuid millel pole enam praktilist väärtust. Reeglina käsitletakse kasutatud eraldi, mida saab taaskasutada või kasutada muudes valdkondades. Sel juhul räägime lihtsalt radioaktiivsetest jäätmetest (RW), mille edasist kasutamist ei ole ette nähtud, seetõttu tuleb need kõrvaldada.

Allikad ja vormid

Kasutusviiside mitmekesisuse tõttu võivad jäätmed olla ka erinevat päritolu ja tingimus. Need on nii tahked kui vedelad või gaasilised. Samuti võivad allikad olla väga erinevad, kuna ühel või teisel kujul tekib selliseid jäätmeid sageli mineraalide, sealhulgas nafta ja gaasi kaevandamisel ja töötlemisel, on ka selliseid kategooriaid nagu meditsiini- ja tööstuslikud radioaktiivsed jäätmed. On ka looduslikke allikaid. Tavapäraselt jaotatakse kõik need radioaktiivsed jäätmed madala, keskmise ja kõrge radioaktiivsusega jäätmeteks. Ameerika Ühendriigid eristavad ka transuraansete radioaktiivsete jäätmete kategooriat.

Valikud

Piisav pikka aega usuti, et radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamine ei nõua erireegleid, piisas nende keskkonda hajutamisest. Hiljem aga avastati, et isotoobid kipuvad kogunema teatud süsteemides, näiteks loomsetes kudedes. See avastus muutis arvamust radioaktiivsete jäätmete kohta, kuna sel juhul muutus nende liikumise ja toiduga inimkehasse sattumise tõenäosus üsna suureks. Seetõttu otsustati välja töötada mõned võimalused seda tüüpi jäätmetega tegelemiseks, eriti kõrgetasemeliste jäätmeliikide jaoks.

Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad maksimaalselt neutraliseerida radioaktiivsete jäätmete tekitatavat ohtu nende töötlemisega erinevatel viisidel või asetada inimestele ohutusse kohta.

1. Klaasistumine. Teisel viisil nimetatakse seda tehnoloogiat klaasistamiseks. Samal ajal läbivad radioaktiivsed jäätmed mitu töötlemisetappi, mille tulemusena saadakse üsna inertne mass, mis asetatakse spetsiaalsetesse konteineritesse. Seejärel saadetakse need konteinerid lattu.
2. Synrock. See on veel üks Austraalias välja töötatud radioaktiivsete jäätmete neutraliseerimise meetod. Sel juhul kasutatakse reaktsioonis spetsiaalset kompleksühendit.
3. Matmine. Praeguses etapis otsitakse maapõues sobivaid kohti, kuhu saaks paigutada radioaktiivseid jäätmeid. Kõige lootustandvam on projekt, mille järgi jäätmematerjal tagastatakse
4. Transmutatsioon. Juba töötatakse välja reaktoreid, mis suudavad muuta väga radioaktiivsed jäätmed vähem ohtlikeks aineteks. Samaaegselt jäätmete neutraliseerimisega on nad võimelised tootma energiat, seega peetakse selle valdkonna tehnoloogiaid äärmiselt paljutõotavateks.
5. Eemaldamine kosmosesse. Vaatamata selle idee atraktiivsusele on sellel palju puudusi. Esiteks on see meetod üsna kulukas. Teiseks on oht kanderaketi allakukkumiseks, mis võib olla katastroof. Lõpuks võib avakosmose ummistumine selliste jäätmetega mõne aja pärast muutuda suurteks probleemideks.

Kõrvaldamise ja ladustamise eeskirjad

Venemaal reguleerib radioaktiivsete jäätmete käitlemist eelkõige föderaalseadus ja selle kommentaarid ning mõned sellega seotud dokumendid, näiteks veeseadustik. Föderaalseaduse järgi tuleb kõik radioaktiivsed jäätmed matta kõige eraldatumatesse kohtadesse, samas ei ole lubatud veekogude reostamine, samuti on keelatud kosmosesse saatmine.

Igal kategoorial on oma regulatsioonid, lisaks on selgelt määratletud kriteeriumid jäätmete liigitamiseks konkreetsesse liiki ja kõik vajalikud protseduurid. Venemaal on aga selles vallas palju probleeme. Esiteks võib radioaktiivsete jäätmete lõppladustamine muutuda üsna pea mittetriviaalseks ülesandeks, sest riigis pole nii palju spetsiaalselt varustatud hoidlaid ja need täituvad üsna pea. Teiseks puudub ringlussevõtu protsessi juhtimiseks ühtne süsteem, mis raskendab kontrolli tõsiselt.

Rahvusvahelised projektid

Arvestades, et radioaktiivsete jäätmete ladustamine on pärast lõpetamist muutunud kõige pakilisemaks, eelistavad paljud riigid selles küsimuses koostööd teha. Kahjuks konsensust Selles valdkonnas pole veel saavutatud, kuid arutelu erinevate programmide üle ÜROs jätkub. Kõige lootustandvamad projektid näivad olevat suure rahvusvahelise radioaktiivsete jäätmete hoidla rajamine hajaasustusega piirkondadesse, tavaliselt Venemaale või Austraaliasse. Viimase kodanikud aga protesteerivad aktiivselt selle algatuse vastu.

Kiiritamise tagajärjed

Peaaegu kohe pärast radioaktiivsuse nähtuse avastamist sai selgeks, et see mõjutab negatiivselt inimeste ja teiste elusorganismide tervist ja elu. Uuringud, mida Curie'd tegid mitu aastakümmet, viisid lõpuks Maria kiirgushaiguse raske vormini, kuigi ta elas 66-aastaseks.

See haigus on kiirguse mõju peamine tagajärg inimestele. Selle haiguse ilming ja selle raskusaste sõltuvad peamiselt kogu saadud kiirgusdoosist. Need võivad olla üsna kerged või põhjustada geneetilisi muutusi ja mutatsioone, mõjutades seega järgmisi põlvkondi. Üks esimesi, kes kannatab, on vereloome funktsioon, sageli on patsientidel mõni vähk. Samal ajal on ravi enamikul juhtudel üsna ebaefektiivne ja seisneb ainult aseptilise režiimi järgimises ja sümptomite kõrvaldamises.

Ärahoidmine

Kiirguskiirgusega seotud seisundit on üsna lihtne ära hoida - piisab, kui mitte sattuda selle suurenenud taustaga piirkondadesse. Kahjuks pole see alati võimalik, nagu paljud kaasaegsed tehnoloogiad hõlmavad ühel või teisel kujul aktiivseid elemente. Lisaks ei kanna kõik kaasaskantavat kiirgusdosimeetrit, et teada saada, et nad on piirkonnas, kus pikaajaline kokkupuude võib kahjustada. Ohtliku kiirguse vältimiseks ja selle eest kaitsmiseks on aga teatud meetmed, kuigi neid pole palju.

Esiteks on see varjestus. Peaaegu kõik, kes tulid teatud kehaosa röntgenisse, seisid sellega silmitsi. Kui räägime lülisamba kaelaosast või koljust, soovitab arst panna selga spetsiaalse põlle, millesse õmmeldakse pliielemendid, mis ei lase kiirgust läbi. Teiseks saate toetada organismi vastupanuvõimet, võttes vitamiine C, B 6 ja P. Lõpuks on olemas spetsiaalsed preparaadid - radioprotektorid. Paljudel juhtudel on need väga tõhusad.

radioaktiivsed jäätmed

radioaktiivsed jäätmed (RAO) – keemiliste elementide radioaktiivseid isotoope sisaldavad jäätmed, millel puudub praktiline väärtus.

Vastavalt Venemaa "Aatomienergia kasutamise seadusele" (21. november 1995 nr 170-FZ) on radioaktiivsed jäätmed (RW) tuumamaterjalid ja radioaktiivsed ained, mille edasist kasutamist ei ole ette nähtud. Venemaa seaduste kohaselt on radioaktiivsete jäätmete riiki importimine keelatud.

Sageli segi ajada ja seda peetakse radioaktiivsete jäätmete ja kasutatud tuumkütuse sünonüümiks. Neid mõisteid tuleks eristada. Radioaktiivsed jäätmed on materjalid, mis ei ole ette nähtud kasutamiseks. Kasutatud tuumkütus on tuumakütuse jääke ja paljusid lõhustumisprodukte, peamiselt 137 Cs ja 90 Sr sisaldav kütuseelement, mida kasutatakse laialdaselt tööstuses, põllumajanduses, meditsiinis ja teaduses. Seetõttu on tegemist väärtusliku ressursiga, mille töötlemise tulemusena saadakse värsket tuumkütust ja isotoopide allikaid.

Jäätmete allikad

aastal tekivad radioaktiivsed jäätmed erinevaid vorme väga erinevate füüsikaliste ja keemiliste omadustega, nagu nende koostises olevate radionukliidide kontsentratsioonid ja poolestusajad. Need jäätmed võivad tekkida:

• gaasilisel kujul, näiteks radioaktiivseid materjale töötlevate rajatiste väljalasketorustik;
• vedelal kujul, alates stsintillatsiooniloendurite lahendustest alates uurimisrajatistest kuni kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemisel tekkivate kõrgetasemeliste vedelate jäätmeteni;
• tahkel kujul (saastunud tarbekaubad, haiglate, meditsiiniuuringute asutuste ja radiofarmatseutiliste laborite klaasnõud, kütuse töötlemisel tekkivad klaasistunud jäätmed või tuumaelektrijaamade kasutatud tuumkütus, kui neid peetakse jäätmeteks).

Näited radioaktiivsete jäätmete allikatest inimtegevuses:

Töö selliste ainetega on reguleeritud sanitaarreeglid välja antud Sanepidnadzor.

• Kivisüsi . Kivisüsi sisaldab vähesel määral radionukliide, näiteks uraani või tooriumi, kuid nende elementide sisaldus kivisöes on väiksem kui nende keskmine kontsentratsioon maakoores.

Nende kontsentratsioon lendtuhas suureneb, kuna need praktiliselt ei põle.

Samas on ka tuha radioaktiivsus väga madal, see on ligikaudu võrdne musta põlevkivi radioaktiivsusega ja väiksem kui fosfaatkivimitel, kuid kujutab endast teadaolevat ohtu, kuna osa lendtuhka jääb atmosfääri ja inimene hingab seda sisse. Samal ajal on heitmete kogumaht üsna suur ja võrdub 1000 tonni uraani Venemaal ja 40 000 tonniga kogu maailmas.

Klassifikatsioon

Tinglikult radioaktiivsed jäätmed jagunevad:

• madala tasemega (jagatud nelja klassi: A, B, C ja GTCC (kõige ohtlikum);
• keskmise aktiivsusega (USA seadusandlus ei liigita seda tüüpi radioaktiivseid jäätmeid eraldi klassi, terminit kasutatakse peamiselt Euroopa riikides);
• väga aktiivne.

USA õigusaktid eraldavad ka transuraanseid radioaktiivseid jäätmeid. Sellesse klassi kuuluvad jäätmed, mis on saastunud alfa-kiirgust kiirgavate transuraani radionukliididega, mille poolestusaeg on üle 20 aasta ja mille kontsentratsioon on üle 100 nCi/g, olenemata nende vormist või päritolust, välja arvatud kõrge radioaktiivsusega radioaktiivsed jäätmed. Transuraansete jäätmete pika lagunemisperioodi tõttu on nende kõrvaldamine põhjalikum kui madal- ja keskmise radioaktiivsusega jäätmete kõrvaldamine. Samuti pööratakse sellele jäätmeklassile erilist tähelepanu, kuna kõik transuraanielemendid on kunstlikud ning mõnede käitumine keskkonnas ja inimkehas on unikaalne.

Allpool on toodud vedelate ja tahkete radioaktiivsete jäätmete klassifikatsioon vastavalt "Kiirgusohutuse tagamise sanitaareeskirjadele" (OSPORB 99/2010).

Sellise klassifikatsiooni üheks kriteeriumiks on soojuse hajumine. Madala radioaktiivse aktiivsusega jäätmetes on soojuseraldus äärmiselt väike. Keskmise aktiivsusega on see märkimisväärne, kuid aktiivne soojuse eemaldamine pole vajalik. Kõrgetasemelised radioaktiivsed jäätmed eraldavad soojust nii palju, et vajavad aktiivset jahutamist.

Radioaktiivsete jäätmete käitlemine

Algselt arvati, et piisav meede on radioaktiivsete isotoopide hajutamine keskkonda analoogselt teiste tööstusharude tootmisjäätmetega. Mayaki tehases visati esimestel tööaastatel kõik radioaktiivsed jäätmed lähedalasuvatesse veekogudesse. Selle tulemusena reostus Techa veehoidlate kaskaad ja Techa jõgi ise.

Hiljem selgus, et looduslike ja bioloogiliste protsesside tõttu on radioaktiivsed isotoobid koondunud erinevatesse biosfääri alamsüsteemidesse (peamiselt loomadesse, nende elunditesse ja kudedesse), mis suurendab inimeste kokkupuute riske (suurte kontsentratsioonide liikumise tõttu). radioaktiivsed elemendid ja nende võimalik sattumine koos toiduga inimkehasse). Seetõttu muudeti suhtumist radioaktiivsetesse jäätmetesse.

1) Inimese tervise kaitse. Radioaktiivseid jäätmeid käideldakse viisil, mis tagab inimeste tervise vastuvõetaval tasemel kaitse.

2) Keskkonnakaitse. Radioaktiivseid jäätmeid käideldakse nii, et oleks tagatud vastuvõetav keskkonnakaitse tase.

3) Kaitse väljaspool riigipiire. Radioaktiivsete jäätmete käitlemine toimub nii, et oleks arvestatud võimalikud tagajärjed inimeste tervisele ja keskkonnale väljaspool riigipiire.

4) Tulevaste põlvkondade kaitse. Radioaktiivseid jäätmeid käideldakse nii, et prognoositavad tervisemõjud tulevastele põlvkondadele ei ületaks praegu vastuvõetavaid tagajärgi.

5) Koormus tulevastele põlvedele. Radioaktiivseid jäätmeid käideldakse nii, et need ei koormaks liigselt tulevasi põlvkondi.

6) Riiklik õiguslik struktuur. Radioaktiivsete jäätmete käitlemine toimub asjakohase riikliku õigusraamistiku raames, mis näeb ette selge vastutuse jaotuse ja sõltumatute regulatiivsete funktsioonide pakkumise.

7) Radioaktiivsete jäätmete tekke kontroll. Radioaktiivsete jäätmete teket hoitakse minimaalsel võimalikul tasemel.

8) Radioaktiivsete jäätmete tekke ja käitlemise vastastikune sõltuvus. Nõuetekohaselt võetakse arvesse radioaktiivsete jäätmete tekke ja käitlemise kõigi etappide vastastikust sõltuvust.

9) Paigaldusohutus. Radioaktiivsete jäätmete käitluskohtade ohutus on piisavalt tagatud kogu nende eluea jooksul.

Radioaktiivsete jäätmete käitlemise põhietapid

• Kell ladustamine radioaktiivsed jäätmed tuleks paigutada nii, et:
  • tagas nende isolatsiooni, kaitse ja keskkonnaseire;
  • võimaluse korral hõlbustati tegevust järgmistes etappides (kui need on ette nähtud).

Mõnel juhul võib ladustamine toimuda peamiselt tehnilistel põhjustel, näiteks peamiselt lühiealisi radionukliide sisaldavate radioaktiivsete jäätmete ladustamine lagunemiseks ja seejärel lubatud piirides kõrvaldamiseks või kõrge radioaktiivsusega radioaktiivsete jäätmete ladustamine enne geoloogilistesse formatsioonidesse lõppladustamist. soojuse tootmise vähendamisest.

• Eeltöötlus jäätmed on jäätmekäitluse algetapp. See hõlmab kogumist, keemiakontrolli ja saastest puhastamist ning võib hõlmata vahepealset ladustamisperioodi. See samm on väga oluline, sest paljudel juhtudel annab eeltöötlus parima võimaluse jäätmevoogude eraldamiseks.

• Ravi radioaktiivsete jäätmete käitlemine hõlmab toiminguid, mille eesmärk on parandada ohutust või ökonoomsust radioaktiivsete jäätmete omaduste muutmise kaudu. Töötlemise põhikontseptsioonid: mahu vähendamine, radionukliidide eemaldamine ja koostise muutmine. Näited:
  • põlevjäätmete põletamine või kuivade tahkete jäätmete kokkupressimine;
  • vedelate jäätmevoogude aurustamine, filtreerimine või ioonivahetus;
  • kemikaalide sadestumine või flokulatsioon.

Kapsel radioaktiivsete jäätmete jaoks

• Konditsioneerimine radioaktiivsete jäätmete käitlemine hõlmab toiminguid, mille käigus radioaktiivsed jäätmed vormitakse teisaldamiseks, vedamiseks, ladustamiseks ja kõrvaldamiseks sobivasse vormi. Need toimingud võivad hõlmata radioaktiivsete jäätmete immobiliseerimist, jäätmete konteineritesse paigutamist ja lisapakendite pakkumist. Levinud immobiliseerimismeetodid hõlmavad madala ja keskmise tasemega vedelate radioaktiivsete jäätmete tahkumist, lisades need tsemendi (tsementeerimine) või bituumeni (bituumeni), samuti vedelate radioaktiivsete jäätmete klaasistamist. Immobiliseeritud jäätmeid saab omakorda olenevalt iseloomust ja kontsentratsioonist pakkida erinevatesse konteineritesse, alates tavapärastest 200-liitristest terastünnidest kuni keeruka disainiga ja paksude seintega konteineriteni. Paljudel juhtudel toimub töötlemine ja konditsioneerimine üksteisega tihedas seoses.

• matmine peamiselt seda, et radioaktiivsed jäätmed paigutatakse lõppladustuskohta nõuetekohase turvalisusega, ilma kavatsuseta neid eemaldada ning ilma pikaajalise ladustamise järelevalve ja hoolduseta. Ohutus saavutatakse peamiselt kontsentreerimise ja isoleerimisega, mis hõlmab sobivalt kontsentreeritud radioaktiivsete jäätmete eraldamist lõppladustuskohas.

Tehnoloogia

Vahepealne radioaktiivsete jäätmete käitlemine

Tavaliselt viiakse tuumatööstuses keskmise radioaktiivsusega radioaktiivsete jäätmetega läbi ioonvahetus või muud meetodid, mille eesmärk on radioaktiivsuse kontsentreerimine väikeses mahus. Pärast töötlemist neutraliseeritakse palju vähem radioaktiivne keha täielikult. Radioaktiivsete metallide eemaldamiseks on võimalik flokulandina kasutada raudhüdroksiidi vesilahused. Pärast radioisotoopide absorptsiooni raudhüdroksiidiga asetatakse tekkinud sade metalltrumlisse, kus see segatakse tsemendiga, et moodustada tahke segu. Suurema stabiilsuse ja vastupidavuse tagamiseks valmistatakse betoon lendtuhast või ahjuräbust ja portlandtsemendist (erinevalt tavapärasest betoonist, mis koosneb portlandtsemendist, kruusast ja liivast).

Kõrge radioaktiivsete jäätmete käitlemine

Madala radioaktiivsusega radioaktiivsete jäätmete äravedu

Kõrge radioaktiivsete jäätmetega pudelite vedu rongiga, Ühendkuningriik

Säilitamine

Kõrge radioaktiivsete jäätmete ajutiseks ladustamiseks on kasutatud tuumkütuse mahutid ja kuivtünnidega hoidlad projekteeritud nii, et lühiealised isotoobid saaksid enne edasist töötlemist laguneda.

Klaasistumine

Radioaktiivsete jäätmete pikaajaline ladustamine eeldab jäätmete konserveerimist sellisel kujul, mis ei reageeri ega lagune pika aja jooksul. Üks viis selle oleku saavutamiseks on klaasistumine (või klaasistumine). Praegu Sellafieldis (Suurbritannia) segatakse üliaktiivsed PAO (Purexi protsessi esimese etapi puhastatud tooted) suhkruga ja seejärel kaltsineeritakse. Kaltsineerimine hõlmab jäätmete juhtimist läbi kuumutatud pöörleva toru ning selle eesmärk on vee aurustamine ja lõhustumisproduktide denitrogeenimine, et suurendada tekkiva klaaskeha massi stabiilsust.

Saadud ainele lisatakse induktsioonahjus pidevalt purustatud klaasi. Selle tulemusena saadakse uus aine, milles tahkestamisel seostatakse jäätmed klaasmaatriksiga. See sula olekus aine valatakse legeerterasest silindritesse. Jahtudes vedelik tahkub, muutudes klaasiks, mis on äärmiselt veekindel. Vastavalt rahvusvahelisele tehnoloogiline ühiskond, kulub umbes miljon aastat, enne kui 10% sellest klaasist lahustub vees.

Pärast täitmist silinder pruulitakse, seejärel pestakse. Pärast välise saastumise kontrollimist saadetakse terassilindrid maa-alustesse hoidlatesse. Selline jäätmete seisund püsib muutumatuna palju tuhandeid aastaid.

Silindri sees olev klaas on sileda musta pinnaga. Ühendkuningriigis tehakse kogu töö kõrge aktiivsusega kambreid kasutades. Radioaktiivset ruteeniumi sisaldava RuO 4 lenduva aine moodustumise vältimiseks lisatakse suhkrut. Läänes lisatakse jäätmetele borosilikaatklaasi, mis on koostiselt identne püreksiga; endise NSV Liidu maades kasutatakse tavaliselt fosfaatklaasi. Lõhustumisproduktide kogust klaasis tuleb piirata, kuna mõned elemendid (pallaadium, plaatinarühma metallid ja telluur) kipuvad moodustama metallist faase klaasist eraldi. Üks klaasistamistehastest asub Saksamaal, kus töödeldakse tegevuse lõpetanud väikese näidistöötlemistehase tegevusest tekkivaid jäätmeid.

1997. aastal 20 riigis, kus on suurem osa maailmast tuumavõimekus, moodustasid kasutatud tuumkütuse varud reaktorites asuvates hoidlates 148 tuhat tonni, millest 59% kõrvaldati. Välishoidlates oli jäätmeid 78 tuhat tonni, millest 44% suunati taaskasutusse. Võttes arvesse ladestamise määra (umbes 12 tuhat tonni aastas), on jäätmete lõplik likvideerimine veel üsna kaugel.

geoloogiline matmine

Mitmes riigis otsitakse praegu sobivaid sügavaid lõppladustuskohti; Eeldatavasti hakkavad esimesed sellised hoidlad tööle pärast 2010. aastat. Šveitsis Grimselis asuv rahvusvaheline uurimislabor tegeleb radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamisega seotud küsimustega. Rootsi räägib oma plaanidest kasutatud tuumkütuse otseseks kõrvaldamiseks KBS-3 tehnoloogia abil pärast seda, kui Rootsi parlament pidas seda piisavalt ohutuks. Saksamaal käivad praegu arutelud radioaktiivsete jäätmete alalise ladustamise koha leidmise üle, Wendlandi piirkonna Gorlebeni küla elanikud protestivad jõuliselt. See koht tundus kuni 1990. aastani ideaalne radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamiseks, kuna oli lähedal endise Saksa Demokraatliku Vabariigi piiridele. Praegu on RW ajutisel laos Gorlebenis, otsust nende lõpliku kõrvaldamise koha kohta pole veel tehtud. USA võimud valisid aga matmispaigaks Yucca mäe Nevadas see projekt kohtas tugevat vastuseisu ja muutus tuliste arutelude objektiks. Käimas on kõrge radioaktiivsete jäätmete rahvusvahelise hoidla loomise projekt, võimalike lõppladustuskohtadena on välja pakutud Austraalia ja Venemaa. Austraalia võimud on aga sellisele ettepanekule vastu.

On olemas projektid radioaktiivsete jäätmete ookeanidesse ladendamiseks, mille hulgas on ladestamine merepõhja sügavustsooni, ladestamine subduktsioonitsoonis, mille tulemusena jäätmed vajuvad aeglaselt maa vahevöösse, ja ladestamine merepõhja sügavusse. looduslik või tehissaar. Nendel projektidel on ilmsed eelised ja need võimaldavad lahendada rahvusvahelisel tasemel radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamise ebameeldiv probleem, kuid vaatamata sellele on need praegu mereõiguse keelu tõttu külmutatud. Teine põhjus on see, et Euroopas ja Põhja-Ameerika nad kardavad tõsiselt sellisest hoidlast lekkimist, mis toob kaasa keskkonnakatastroofi. Sellise ohu tegelik võimalikkus ei ole tõestatud; pärast radioaktiivsete jäätmete laevadelt maha laskmist aga keelde karmistati. Riigid, kes sellele probleemile muid lahendusi ei leia, võivad aga tulevikus tõsiselt mõelda radioaktiivsete jäätmete ookeanihoidlate loomisele.

1990. aastatel töötati välja ja patenteeriti mitu võimalust radioaktiivsete jäätmete sooltesse viimiseks konveieriga. Tehnoloogia eeldati olevat järgmine: puuritakse suure läbimõõduga kuni 1 km sügavune stardikaev, selle sisse lastakse kuni 10 tonni kaaluv radioaktiivsete jäätmete kontsentraadiga laetud kapsel, kapsel peab ise kuumenema ja sulatama maakivi. "tulekera" kujul. Pärast esimese "tulekera" süvendamist tuleks teine ​​kapsel langetada samasse kaevu, seejärel kolmas jne, luues omamoodi konveieri.

Radioaktiivsete jäätmete taaskasutamine

Radioaktiivsetes jäätmetes sisalduvate isotoopide teine ​​rakendus on nende taaskasuta. Juba praegu kasutatakse tseesium-137, strontsium-90, tehneetsium-99 ja mõningaid teisi isotoope toiduainete kiiritamiseks ja radioisotoopide termoelektriliste generaatorite töö tagamiseks.

Radioaktiivsete jäätmete kosmosesse viimine

Radioaktiivsete jäätmete kosmosesse saatmine on ahvatlev idee, kuna radioaktiivsed jäätmed eemaldatakse keskkonnast jäädavalt. Sellistel projektidel on aga olulisi puudusi, üks olulisemaid on kanderaketi rikke võimalus. Lisaks muudab selle ettepaneku ebapraktiliseks käivitamiste märkimisväärne arv ja nende kõrge hind. Asja teeb keeruliseks ka asjaolu, et rahvusvahelisi kokkuleppeid selles probleemis pole veel sõlmitud.

Tuumakütuse tsükkel

Tsükli algus

Jäätmed algperiood tuumakütuse tsüklist – tavaliselt tekib uraani, alfaosakesi kiirgava jääkkivimi ekstraheerimisel. Tavaliselt sisaldab see raadiumi ja selle lagunemissaadusi.

Rikastamise peamine kõrvalsaadus on vaesestatud uraan, mis koosneb peamiselt uraan-238-st, milles on vähem kui 0,3% uraan-235. Seda hoitakse UF 6-na (uraanheksafluoriidi jäätmed) ja seda saab muundada ka U 3 O 8 -ks. Väikestes kogustes leiab vaesestatud uraani kasutamist rakendustes, kus hinnatakse selle ülikõrget tihedust, näiteks jahtide kiilude ja tankitõrje kestade valmistamisel. Vahepeal on Venemaal ja välismaal kogunenud mitu miljonit tonni uraanheksafluoriidi jäätmeid ning lähitulevikus pole plaanis selle edasist kasutamist. Uraanheksafluoriidi jäätmeid saab kasutada (koos ringlussevõetud plutooniumiga) segatud oksiidkütuse loomiseks (mille järele võib olla nõudlus, kui riik ehitab märkimisväärses koguses kiirneutronreaktoreid) ja varem tuumarelvade osaks olnud kõrgelt rikastatud uraani lahjendamiseks. See lahjendus, mida nimetatakse ka ammendumiseks, tähendab, et iga riik või rühmitus, kes hakkab tuumakütust kasutama, peab enne relva loomist kordama väga kulukat ja keerukat rikastamisprotsessi.

Tsükli lõpp

Ained, mille tuumakütuse tsükkel on lõppenud (enamasti kasutatud tuumkütuse vardad), sisaldavad lõhustumisprodukte, mis kiirgavad beeta- ja gammakiirgust. Need võivad sisaldada ka aktiniide, mis eraldavad alfaosakesi, mille hulka kuuluvad uraan-234 (234 U), neptuunium-237 (237 Np), plutoonium-238 (238 Pu) ja ameriitsium-241 (241 Am), ning mõnikord isegi neutroneid, nagu nagu kalifornium-252 (252 Cf). Neid isotoope toodetakse tuumareaktorites.

Oluline on teha vahet uraani töötlemisel kütuse tootmiseks ja kasutatud uraani töötlemisel. Kasutatud kütus sisaldab väga radioaktiivseid lõhustumisprodukte. Paljud neist on neutronite neelajad, saades seega nimetuse "neutronimürgid". Lõppkokkuvõttes suureneb nende arv sedavõrd, et neutroneid kinni püüdes peatavad nad ahelreaktsiooni isegi siis, kui neutroneid absorbeerivad vardad on täielikult eemaldatud.

Sellesse olekusse jõudnud kütus tuleb asendada värskega, hoolimata endiselt piisavast uraan-235 ja plutooniumi kogusest. Praegu saadetakse USA-s kasutatud kütus lattu. Teistes riikides (eriti Venemaal, Suurbritannias, Prantsusmaal ja Jaapanis) töödeldakse seda kütust lõhustumisproduktide eemaldamiseks ümber, seejärel saab seda pärast taasrikastamist uuesti kasutada. Venemaal nimetatakse sellist kütust regenereeritud. Ümbertöötlemisprotsess hõlmab tööd väga radioaktiivsete ainetega ja kütusest eemaldatud lõhustumisproduktid on kontsentreeritud väga radioaktiivsete jäätmete vorm, nagu ka ümbertöötlemisel kasutatavad kemikaalid.

Tuumakütuse tsükli sulgemiseks peaks kasutama kiirneutronreaktoreid, mis võimaldab töödelda kütust, mis on termiliste neutronreaktorite jääkprodukt.

Tuumarelvade leviku küsimuses

Uraani ja plutooniumiga töötamisel mõeldakse sageli nende kasutamise võimalusele tuumarelvade loomisel. Aktiivseid tuumareaktoreid ja tuumarelvavarusid valvatakse hoolikalt. Tuumareaktoritest pärinevad väga radioaktiivsed jäätmed võivad aga sisaldada plutooniumi. See on identne reaktorites kasutatava plutooniumiga ja koosneb 239 Pu-st (ideaalne tuumarelvade jaoks) ja 240 Pu-st (soovimatu komponent, väga radioaktiivne); neid kahte isotoopi on väga raske eraldada. Lisaks on reaktorites tekkivad väga radioaktiivsed jäätmed täis väga radioaktiivseid lõhustumisprodukte; aga nende enamik on lühiealised isotoobid. See tähendab, et jäätmete kõrvaldamine on võimalik ja lõhustumisproduktid lagunevad paljude aastate pärast, vähendades jäätmete radioaktiivsust ja hõlbustades tööd plutooniumiga. Veelgi enam, soovimatu isotoop 240 Pu laguneb kiiremini kui 239 Pu, mistõttu relvade tooraine kvaliteet aja jooksul tõuseb (vaatamata koguse vähenemisele). See tekitab vaidlusi, et aja jooksul võivad jäätmehoidlad muutuda omamoodi "plutooniumikaevandusteks", millest on suhteliselt lihtne ammutada relvade toorainet. Nende eelduste vastu on tõsiasi, et 240 Pu poolestusaeg on 6560 aastat ja 239 Pu poolestusaeg on 24 110 aastat; Pu poolväärtusaeg multiisotoobises materjalis väheneb iseenesest poole võrra – see on tüüpiline reaktoriklassi muundamine. plutoonium relvade klassi plutooniumiks). Seetõttu saavad "relvakvaliteediga plutooniumimiinid" probleemiks, kui üldse, siis alles väga kauges tulevikus.

Üks lahendus sellele probleemile on ümbertöödeldud plutooniumi taaskasutamine kütusena, näiteks kiiretes tuumareaktorites. Tuumakütuse regenereerimiseks vajalike tehaste olemasolu, mis on vajalikud plutooniumi teistest elementidest eraldamiseks, loob aga võimaluse tuumarelvade levikuks. Pürometallurgilistes kiirreaktorites on tekkinud jäätmed aktinoidse struktuuriga, mis ei võimalda neid kasutada relvade loomiseks.

Tuumarelvade ringlussevõtt

Tuumarelvade töötlemise jäätmed (erinevalt nende valmistamisest, mis nõuab reaktori kütusest esmast toorainet) ei sisalda beeta- ja gammakiirguse allikaid, välja arvatud triitium ja ameriitsium. Need sisaldavad palju rohkem alfakiiri kiirgavad aktiniidid, nagu plutoonium-239, mis läbib pommides tuumareaktsiooni, samuti mõned kõrge eriradioaktiivsusega ained, nagu plutoonium-238 või poloonium.

Varem on pommides pakutud tuumarelvadena berülliumi ja üliaktiivseid alfakiirgajaid, nagu poloonium. Nüüd on polooniumi alternatiiviks plutoonium-238. Riikliku julgeoleku huvides ei ole üldsusele kättesaadavas kirjanduses käsitletud kaasaegsete pommide üksikasjalikke kujundusi.

Mõned mudelid sisaldavad ka (RTG-d), mis kasutavad plutoonium-238 vastupidava elektriallikana pommi elektroonika käitamiseks.

Võimalik, et väljavahetatava vana pommi lõhustuv materjal sisaldab plutooniumi isotoopide lagunemissaadusi. Nende hulka kuuluvad alfa-kiirgust kiirgav neptuunium-236, mis on moodustunud plutoonium-240 inklusioonidest, samuti osa plutoonium-239-st saadud uraan-235. Nende pommisüdamiku radioaktiivse lagunemise jäätmete kogus on väga väike ja igal juhul on need palju vähem ohtlikud (isegi radioaktiivsuse kui sellise poolest) kui plutoonium-239 ise.

Plutoonium-241 beeta-lagunemise tulemusena tekib ameriitsium-241, ameriitsiumi hulga suurenemine on suurem probleem kui plutoonium-239 ja plutoonium-240 lagunemine, kuna ameriitsium on gamma-kiirgur (selle väline mõju töötajatele suureneb) ja alfakiirgur, mis on võimeline soojust tootma. Plutooniumi saab ameriitsiumist eraldada mitmel viisil, sealhulgas püromeetrilise töötlemise ja vesi-/orgaanilise lahustiga ekstraheerimise teel. Üks võimalikest eraldusmeetoditest on ka modifitseeritud tehnoloogia plutooniumi eraldamiseks kiiritatud uraanist (PUREX).

Populaarses kultuuris

Tegelikkuses kirjeldatakse radioaktiivsete jäätmete mõju ioniseeriva kiirguse mõjuga ainele ja see sõltub nende koostisest (mis radioaktiivsed elemendid on kaasatud). Radioaktiivsed jäätmed ei omanda uusi omadusi, ei muutu ohtlikumaks, sest on jäätmed. Nende suurem oht ​​tuleneb vaid sellest, et nende koostis on sageli väga mitmekesine (nii kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt) ja kohati teadmata, mis raskendab nende ohtlikkuse astme hindamist, eelkõige õnnetuse tagajärjel saadud dooside osas.

Vaata ka

Märkmed

Lingid

• Ohutus radioaktiivsete jäätmete käitlemisel. Üldsätted. NP-058-04
• Peamised radionukliidid ja genereerimisprotsessid (link pole saadaval)
• Belgia tuumauuringute keskus – tegevus (link pole saadaval)
• Belgia tuumauuringute keskus – teaduslikud aruanded (link pole saadaval)
• Rahvusvaheline Aatomienergiaagentuur – Tuumakütuse tsükli ja jäätmetehnoloogia programm (link pole saadaval)
• (link pole saadaval)
• Tuumaenergia reguleerimise komisjon – kasutatud tuumkütuse soojuse tootmise arvutus (link pole saadaval)

Elusorganismide (inimesed, linnud, loomad, taimed) olemasolu maakeral sõltub suuresti sellest, kuidas on nende elukeskkonda saaste eest kaitstud. Igal aastal kogub inimkond tohutul hulgal prügi ja see toob kaasa asjaolu, et radioaktiivsed jäätmed muutuvad ohuks kogu maailmale, kui mitte hävitada.

Nüüd on juba palju riike, kus keskkonnareostuse probleem, mille allikad on kodumajapidamised, tööstusjäätmed pöörake erilist tähelepanu:

• eraldada majapidamisjäätmed ja seejärel rakendada meetodeid nende ohutuks töötlemiseks;
• rajada jäätmejaamad;
• moodustama spetsiaalselt varustatud alad ohtlike ainete kõrvaldamiseks;
• luua uusi tehnoloogiaid teisese toorme töötlemiseks.

Sellised riigid nagu Jaapan, Rootsi, Holland ja mõned teised riigid võtavad radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamise ja olmejäätmete kõrvaldamise küsimusi tõsiselt.

Vastutustundetu suhtumise tagajärjeks on hiiglaslike prügilate teke, kus jääkained lagunevad, muutudes mürgise prügi mägedeks.

Millal oli raiskamine

Inimese tulekuga ilmusid Maale jäätmed. Aga kui iidsed elanikud ei teadnud, millised lambipirnid, klaas, polüetüleen ja teised kaasaegsed saavutused, nüüd tegelevad teaduslaborid keemiliste jäätmete hävitamise probleemiga, kuhu on kaasatud andekad teadlased. Siiani pole täiesti selge, mis ootab maailma ees sadade, tuhandete aastate pärast, kui jäätmed kogunevad.

Esimesed majapidamisleiutised ilmusid koos klaasitootmise arenguga. Alguses toodeti seda vähe ja keegi ei mõelnud jäätmetekke probleemile. Tööstus, sammu pidada teaduslikud saavutused hakkas aktiivselt arenema 19. sajandi alguseks. Tehased, mis kasutasid masinaid, kasvasid kiiresti. Atmosfääri paiskus tonnide viisi töödeldud kivisütt, mis saastas atmosfääri kibeda suitsu tekke tõttu. Nüüd "toidavad" tööstushiiglased jõgesid, meresid ja järvi tohutu hulga mürgiste heitkogustega, looduslikud allikad muutuvad tahtmatult nende matmispaikadeks.

Klassifikatsioon

Venemaal tegutseb Föderaalseadus 11. juuli 2011 nr 190, mis kajastab põhilisi radioaktiivsete jäätmete kogumise ja käitlemise eeskirju. Peamised hindamiskriteeriumid, mille alusel radioaktiivsed jäätmed klassifitseeritakse, on järgmised:

• Ühekordselt kasutatavad - radioaktiivsed jäätmed, mis ei ületa kiirgusega kokkupuute riske ja laost väljaviimise kulusid koos hilisema matmise või käitlemisega.
• erilised - radioaktiivsed jäätmed, mis ületavad kiirgusega kokkupuute riske ja hilisema kõrvaldamise või väljatoomise kulusid.

Kiirgusallikad on ohtlikud oma inimorganismi kahjustava mõju tõttu ning seetõttu on aktiivse kaevandamise lokaliseerimise vajadus äärmiselt oluline. Tuumaelektrijaamad ei tooda peaaegu üldse kasvuhoonegaase, kuid neil on veel üks raske probleem. Mahutid täidetakse kasutatud tuumkütusega, need jäävad radioaktiivseks pikka aega ja selle kogus kasvab pidevalt. Veel 1950. aastatel tehti esimesed katsed radioaktiivsete jäätmete probleemi lahendamiseks. Tehti ettepanekud saata need kosmosesse, hoiustada ookeanipõhjas ja muudes raskesti ligipääsetavates kohtades.

Jäätmete kõrvaldamiseks on erinevaid plaane, kuid territooriumide kasutamise otsused vaidlevad ühiskondlikud organisatsioonid ja keskkonnakaitsjad vastu. Riigi teaduslaborid on kõige ohtlikumate jäätmete hävitamise probleemiga tegelenud peaaegu tuumafüüsika tulekust saati.

Edu korral vähendab see tuumaelektrijaamadest radioaktiivsete jäätmete teket kuni 90 protsenti.

Tuumaelektrijaamades juhtub see, et uraanoksiidi kütusevarras on roostevabast terasest silindris. See pannakse reaktorisse, uraan laguneb, eraldub soojusenergia, see juhib turbiini ja toodab elektrit. Kuid pärast seda, kui ainult 5 protsenti uraanist on radioaktiivselt lagunenud, saastub kogu varras teiste elementidega ja see tuleb kõrvaldada.

Selgub, nn kasutatud radioaktiivne kütus. See ei sobi enam elektri tootmiseks ja muutub jäätmeteks. Aine sisaldab plutooniumi, ameriitsiumi, tseeriumi ja teiste tuumalagunemise kõrvalsaaduste lisandeid – see on ohtlik radioaktiivne "kokteil". Ameerika teadlased viivad läbi katseid, kasutades spetsiaalseid seadmeid, et kunstlikult lõpetada tuuma lagunemise tsükkel.

Jäätmete kõrvaldamine

Rajatised, kus radioaktiivseid jäätmeid ladustatakse, pole kaartidele märgitud, teedel puuduvad tunnusmärgid, perimeeter on hoolikalt valvatud. Samas on keelatud turvasüsteemi kellelegi näidata. Kümned sellised objektid on laiali üle Venemaa. Siin ehitavad nad radioaktiivsete jäätmete hoidlaid. Üks neist ühendustest töötleb tuumakütust. Kasulik materjal aktiivsetest jäätmetest eraldatud. Need utiliseeritakse, väärtuslikud komponendid müüakse taas maha.

Välisostja nõuded on lihtsad: ta võtab kütuse, kasutab ära ja tagastab radioaktiivsed jäätmed. Tehasesse viiakse need raudteed mööda, laadimisega tegelevad robotid ning inimesele on nendele konteineritele lähenemine tapvalt ohtlik. Suletud, vastupidavad konteinerid paigaldatakse spetsiaalsetesse vagunitesse. Suur vagun pööratakse ümber, konteinerid kütusega paigutatakse spetsiaalsete masinatega, seejärel suunatakse see tagasi rööbastele ja saadetakse tuumajaamast ettevõtte punkti erirongidega, kus on hoiatatud raudteeteenistus, Siseministeerium.

2002. aastal toimusid "roheliste" meeleavaldused, protestiti tuumajäätmete riiki sissetoomise vastu. Venemaa tuumateadlased usuvad, et neid provotseerivad välismaised konkurendid.

Spetsialiseerunud tehased töötlevad keskmise ja madala aktiivsusega jäätmeid. Allikad – kõik, mis inimesi ümbritseb tavaline elu: meditsiiniseadmete kiiritatud osad, osad elektroonikatehnika ja muud seadmed. Neid tarnitakse konteinerites. spetsiaalsed masinad, mis toimetavad politsei saatel radioaktiivseid jäätmeid kohale tavalisi teid pidi. Väliselt erinevad need tavalisest prügiautost ainult värvi poolest. Sissepääsu juures on sanitaarkontroll. Siin peavad kõik riideid vahetama, jalanõusid vahetama.

Alles siis pääsete juurde töökoht kus on keelatud süüa, alkoholi juua, suitsetada, kasutada kosmeetikat ja olla ilma kombinesoonita.

Selliste konkreetsete ettevõtete töötajate jaoks on see tavaline töö. Erinevus on ainult üks: kui juhtpaneelil süttib ootamatult punane tuli, tuleb kohe põgeneda: kiirgusallikaid pole näha ega tunda. Juhtseadmed on paigaldatud kõikidesse ruumidesse. Kui kõik on korras, põleb roheline tuli. Tööalad on jagatud 3 klassi.

1 klass

Siin töödeldakse jäätmeid. Ahjus muudetakse radioaktiivsed jäätmed klaasiks. Inimestel on sellistesse ruumidesse sisenemine keelatud – see on surmav. Kõik protsessid on automatiseeritud. Sisenemine toimub ainult õnnetuse korral spetsiaalsetes kaitsevahendites:

• isoleeriv gaasimask (spetsiaalne pliikaitse, mis neelab radioaktiivset kiirgust, kilbid silmade kaitseks);
• eriline riietus;
• kaugjuhtimisvahendid: sondid, haaratsid, spetsiaalsed manipulaatorid;

Sellistes ettevõtetes töötades ja laitmatuid ettevaatusabinõusid järgides ei satu inimesi kokku puutuda kiirgusega.

2. klass

Siit juhib operaator ahjusid, monitorilt näeb kõike, mis neis toimub. Teise klassi kuuluvad ka ruumid, kus nad töötavad konteineritega. Need sisaldavad erineva tegevusega jäätmeid. Siin on kolm põhireeglit: "olge kaugemal", "töötage kiiremini", "ära unusta kaitset"!

Paljaste kätega prügikonteinerit korjata ei saa. Esineb tõsise kokkupuute oht. Respiraatoreid ja töökindaid kantakse vaid üks kord, needki eemaldamisel muutuvad radioaktiivseks jäätmeks. Need põletatakse, tuhk puhastatakse saastest. Igal töötajal on alati seljas individuaalne dosimeeter, mis näitab, kui palju kiirgust kogutakse töövahetuse jooksul ja kogudoosi, kui see ületab normi, siis viiakse inimene üle ohutule tööle.

3. klass

See sisaldab koridore ja ventilatsioonišahtisid. Olemas võimas kliimaseade. Iga 5 minuti järel vahetatakse õhk täielikult välja. Radioaktiivsete jäätmete töötlemise tehas on puhtam kui hea perenaise köök. Peale igat transporti kastetakse autosid spetsiaalse lahusega. Mõned inimesed töötavad kummisaabastes, voolik käes, kuid protsesse automatiseeritakse, et need oleksid vähem töömahukad.

2 korda päevas töökoja ala pestakse vee ja tavalise pesupulbriga, põrand on kaetud plastmassiga, nurgad on ümarad, õmblused on hästi tihendatud, puuduvad põrandaliistud ja raskesti ligipääsetavad kohad, mida ei saa hästi pesta. Pärast puhastamist muutub vesi radioaktiivseks, voolab spetsiaalsetesse aukudesse ja kogutakse torude kaudu maa alla tohutusse konteinerisse. Vedelad jäätmed filtreeritakse hoolikalt. Vesi puhastatakse nii, et seda saab juua.

Radioaktiivsed jäätmed on peidetud "seitsme luku alla". Punkrite sügavus on tavaliselt 7-8 meetrit, seinad on raudbetoonist, hoidla täitmise ajaks paigaldatakse selle kohale metallist angaar. Väga ohtlike jäätmete ladustamiseks kasutatakse konteinereid. kõrge aste kaitse. Sellise konteineri sees on pliid, sellel on vaid 12 väikest püstolipadruni suurust auku. Vähem ohtlikke jäätmeid pannakse tohututesse raudbetoonkonteineritesse. Kõik see lastakse kaevandustesse ja suletakse luugiga.

Neid konteinereid saab hiljem eemaldada ja saata edasiseks töötlemiseks, et radioaktiivsed jäätmed lõplikult kõrvaldada.

Täidetud võlvid on kaetud spetsiaalse saviga, maavärina korral liimib see praod kokku. Hoiukoht on kaetud raudbetoonplaatidega, tsementeeritud, asfalteeritud ja kaetud pinnasega. Pärast seda radioaktiivsed jäätmed ohtu ei kujuta. Mõned neist lagunevad kahjututeks elementideks alles 100–200 aasta pärast. Salakaartidel, kus võlvid on märgitud, on allkirjatempel "hoida igavesti"!

Prügilad, kuhu maetakse radioaktiivseid jäätmeid, asuvad linnadest, alevitest ja veekogudest märkimisväärsel kaugusel. Tuumaenergia, sõjalised programmid – probleemid, mis puudutavad kõiki ülemaailmne kogukond. Need ei seisne mitte ainult inimese kaitsmises radioaktiivsete jäätmete tekkeallikate mõju eest, vaid ka hoolikas kaitsmises terroristide eest. Võimalik, et prügilad, kus hoitakse radioaktiivseid jäätmeid, võivad saada sõjaliste konfliktide sihtmärkideks.