Радиоактивные отходы – что это такое: способы утилизации, переработка

Одним из показателей, который определяет способ обращения с радиоактивными отходами значится период потенциальной опасности.

Что представляют собой радиоактивные отходы?

Радиоактивные отходы – это сырьё, которое впитало в себя большое количество радиации. Практического назначения такие вещества не имеют, это значит, что вторичная обработка невозможна.

Иногда люди путают два понятия: радиоактивные отходы и ядерное отработавшее топливо. Но разница в этих понятиях есть. РАО повторно никогда не используют, а ядерное топливо, после специальной переработки, можно использовать как продукт для реакторов, работающих на данном виде топлива.

Если другими видами отходов занимаются различные организации, и им достаточно получить лицензию на работу, то с радиоактивными отходами дела обстоят немного по-другому. Только одна компания – Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами имеет законодательное право заниматься утилизацией радиационного мусора.

Главные показатели радиоактивных отходов

При определении категории материалов, содержащих радионуклиды, учитывают параметры:

  • степень концентрации радиоактивных веществ: она может быть низкой, что делает материалы малоопасными и высокоопасными, в этом случае требуется соблюдать правила радиационной защиты, например, как в изолированных источниках радиации;
  • период полураспада – отрезок времени, за который происходит снижение степени опасности радиоактивных отходов, класс опасности при этом тоже меняется.

Главные показатели радиоактивных отходовНизкоактивные РАО

Опасность РАО для экологии и человека

Неправильное захоронение или утилизация приводят к загрязнению почвы, воды, заражению экосистемы. В зависимости от класса РАО и их количества последствия могут быть от практически незаметных изменений радиационного фона до экологической катастрофы.

Радиоактивные отходы, проникнувшие в почву, заразят радиацией растения и животных, что приведет к их заболеваниям или даже гибели. Плоды культурных растений также будут загрязнены радиацией и станут опасными для человека. Если радиоактивные материалы попали в реку, то они распространятся на большое расстояние, загрязняя не только воду, но и почву. В воде экосистема тоже пострадает: погибнет рыба, пострадают водные растения, радиоактивные частицы осядут на дне и продолжат распространять излучение.

Для человека контакт с радиоактивными отходами не менее опасен. В зависимости от степени облучения, последствия варьируются от повышения вероятности генных мутаций и ухудшения самочувствия до развития острой лучевой болезни и даже смерти.

Доза, грей (Гр) Последствия воздействия на человека
(0,7-2) 10-3 Естественное излучение в год, не приносит вреда здоровью
0,05 Максимальное безопасное излучение в год
0,1 Удвоение вероятности мутаций генов
0,25 Ухудшение самочувствия, головная боль
1,0 Развитие острой лучевой болезни
3-5 Нарушения в костном мозге
10-50 Смерть через 1-2 недели
100 Поражения центральной нервной системы, несовместимые с жизнью

Классификация

Радиоактивные отходы

Как и другие виды отходов, радиоактивные имеют классификацию. Делятся они в зависимости от наличия в них ядерных веществ.

Опасные вещества подразделяются на три вида:

  1. Твёрдые. Сюда относят стеклянную посуду, которую используют в медицинских и исследовательских лабораториях.
  2. Жидкие. Такой вид образуется, когда происходит переработка использованного топлива. Вещества считаются высокорадиоактивными. Поэтому их попадание в окружающую среду может причинить ей значительный вред.
  3. Газообразные. Это все вещества, которые высвобождаются с вентиляционной системы заводов, где ведутся работы с радиоактивными продуктами.

В свою очередь три вида отходов подразделяются на подгруппы, обладающие:

  • высокой активностью;
  • средней активностью;
  • низкой активностью.

В зависимости от подгруппы, первая является наиболее опасной, а третья – менее. Отходы имеют определённый период, за который происходит распад атомов радиоактивного продукта. Если временной показатель выше, значит распад происходит быстрее. Из этого следует, что вещество теряет токсические свойства быстрее, но энергии выделяется больше.

Классификация радиоактивных отходов

Принятая в России система классификации радиоактивных отходов несовершенна и требует доработок. Это нужно для согласования с мировыми стандартами.

На основе ФЗ No 190 «Об обращении с радиоактивными отходами» их делят на 2 вида:

  1. К удаляемым относят вещества, вред которых на природу не возрастает при перемещении с первичного местонахождения. Утилизирующая компания, которая производит доставку с места локализации на захоронение, должна иметь штат обученных сотрудников.
  2. Особые радиоактивные отходы подвергают риску экосистему при их извлечении и перевозке для захоронения на другом участке. Эти действия экономически невыгодны. В таких ситуациях, для экономии денег и снижения опасности для окружающей среды, целесообразно захоранивать отходы в месте первичного образования.

Систематизация РАО проходит по следующим показателям:

  • агрегатное состояние;
  • период полураспада (долгоживущих, короткоживущих радионуклидов);
  • удельная активность (высокая, средняя, низкая, очень низкая);
  • остаточное содержание ядерных элементов в отработанном материале (присутствуют, отсутствуют).

Под отдельные критерии попадают образующиеся материалы при добыче:

  • ураносодержащей руды;
  • сырья, которое не связано с атомной энергией.
виды РАО

Классификация радиоактивных веществ по агрегатному состоянию

В чем опасность радиоактивных веществ?

Радиоактивные отходы

Переоценить опасность радиоактивного сырья сложно. Каждая местность имеет радиационный фон. Если уровень радиоактивных веществ превышает норму, то они начинают проникать в атмосферу, живые организмы пропитываются радиацией. Вследствие этого возникают мутационные процессы, отравления, и не исключается летальный исход.

Поскольку радиоактивное сырьё действительно опасно, заводы, которые занимаются его переработкой, обязаны устанавливать очистительные фильтры. Это предусмотрено в российском законодательстве. Но, невзирая на  устройства защиты на предприятиях и другие меры предосторожности при работе с радиоактивными отходами, их численность возрастает. Степень опасности зависит от:

  • количества людей, проживающих на загрязнённой территории;
  • площади территории, которая загрязнена;
  • дозы выделяющейся радиации;
  • количества отбросов, которые находятся в воздухе.

Если вещества с радиоактивным заражением попадают в организм человека, то это влечёт за собой развитие заболеваний. Важно не допустить распространение токсинов, иначе этот процесс может стать неконтролируемым.

Твердые отходы

Очень низкоактивные до 107 до 103 до 102 до 101 Низкоактивные от 107 до 108 от 103 до 104 от 102 до 103 от 101 до 102 Среднеактивные от 108 до 1011 от 104 до 107 от 103 до 106 от 102 до 105 Высокоактивные более 1011 более 107 более 106 более 105

Накопление радиоактивных отходов и возможные проблемы

В России накоплены миллионы тонн радиоактивного мусора, и ежегодно хранилища пополняются на 5 миллионов тонн. Одни из могильников уже сегодня представляют опасность, другие – станут источником радиоактивного излучения в будущем. Опасность разбросанных по стране могильников РАО состоит в том, что любое неаккуратное обращение с захороненными радиоактивными веществами может спровоцировать их попадание в окружающую среду. 

Экологи-активисты добиваются обнародования точных локаций могильников и точных цифр, сколько именно тонн РАО захоронено. Эта информация важна для обеспечения безопасности, чтобы рядом с местами захоронения ядерных отходов не проводилось военных учений, испытаний, застроек и т.д. Печальный пример отсутствия информации о местах захоронения РАО – могильник, находящийся в Москве, возле которого было начато строительство.

Неконтролируемый рост числа могильников приведет к тому, что на местах захоронения опасных материалов будут строиться жилые дома, проводиться раскопки почвы и т.д. Все это приведет к необратимым последствиям.

Радиоактивность как свойство химических элементов

О свойстве радиоактивности впервые заговорили в XIX веке, когда изучением этого явления занимались Пьер и Мария Кюри, а также Антуан Анри Беккерель. Было выявлено, что радиоактивным излучением обладают уран, торий, радий и полоний.

После детального изучения химических элементов выяснили, что каждый из них имеет больший или меньший индекс радиоактивности. По мере развития науки учёные стали использовать энергию, выделяемую при распаде атома, в различных целях.

Это поспособствовало изобретению прибора для измерения уровня радиации. Несмотря на многолетний опыт использования ядерной энергии в медицине, науке и промышленности, вопрос об утилизации радиоактивного мусора стал остро обсуждаться лишь в последние годы.

Проблема обращения с радиоактивными отходами

С каждым годом риски возникновения радиационных аварий повышаются из-за массивного скопления РАО, которые требуют для безопасного обращения с этой категорией наличия особых технологических условий.

Проводимые проверки выявляют многочисленные нарушения действующего законодательства. Материалы, наделенные радиоактивностью, в соответствии с санитарными нормами и правилами обращения с радиоактивными отходами, дезактивируют и захоранивают.

Масштаб накопления отработанного ядерного топлива на объектах Минобороны и Министерства атомной энергетики привел к проблеме по хранению и переработке. Мероприятия по захоронению мало финансируются.

В России нет АЭС с полным комплексом установок, где обрабатываются радиоактивные материалы до безопасного уровня. МинАтом сообщает, что 400 млн м3 расположены в специальных бассейнах и открытых водоемах.

Единственной организацией, которая санкционирована изолировать РАО является ФГУП Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами.

Опасность

Одним из показателей, который определяет способ обращения с радиоактивными отходами значится период потенциальной опасности. Это срок вынужденного блокирования, снижающего обременение для будущих поколений.

Ядерный мусор чрезвычайно опасен для экосистемы планеты и человечества. Проходя круговорот веществ в природе радиоактивные элементы вызывают генные мутации. После аварий лучевая болезнь приводит к мучительной гибели любого живого организма.

Все предприятия должны быть оборудованы фильтрами для снижения попадания радиации в биосферу.

Факторы, влияющие на радиационный фон:

  • мощность радиационной дозы;
  • объем отходов и их концентрация в окружающей среде;
  • участок заражения.

Хранение и удаление

Под хранением понимается сбор опасных материалов с передачей для переработки или захоронения на полигоне радиоактивных отходов или могильниках.

В отличие от других классов, захоронение РАО имеет признаки:

  1. Хранение на территории предприятия допускается, если возможная угроза не длится более 2—3 десятилетий.
  2. В отдаленные места отправляют отходы опасность которых длится не более 500 лет.
  3. В нормативных документах указаны способы определения безопасного и допустимого нахождения отходов на территории могильника.
  4. Для упаковки зараженных объектов применяют плотную тару из бумаги, пластмассы, резины, которую помещают в контейнер для радиоактивных отходов.
  5. Хранилище радиоактивных отходов оборудуется защитным экраном, специальными контейнерами, холодильниками.

Хранить РАО разрешено:

  • в запаянных металлических барабанах (для пылевидных форм);
  • при покрытии водоупорной краской;
  • в холодильных установках для трупов подопытных животных и других исследовательских материалов.

На месте образования сортировка проводится отдельно от мусора не обладающего радиоактивностью.

С целью понижения удельной активности запрещено смешивание нерадиоактивных и радиоактивных отходов.

По нормам безопасности на объектах, связанных с наличием излучения, ведется журнал радиационного контроля. В нем регулярно указываются проводимые замеры.

Утилизация и переработка

Радиоактивные отходы

Способы утилизации используются разные. Метод зависит от степени опасности, к которой относится продукт. Наиболее простые варианты утилизации выполняют с отходами, которые обладают низкой и средней активностью. Обращают внимание и на период распада атомов, поскольку он может быть краткосрочным и долгосрочным.

Чтобы утилизировать короткоживущие отходы, используют специальные контейнеры, где происходит их хранение и обезвреживание. После того, как продукт полностью потерял радиационную активность, его перерабатывают по технологии бытового мусора.

Уничтожение отходов АЭС отличается от переработки, которая выполняется с мусором других предприятий. Здесь используется метод плазменной обработки. Вследствие такого процесса, РАО перевоплощаются в консистенцию, похожую на стекло, и далее их отправляют на захоронение.

Утилизация атомных отходов такого плана не опасна и позволяет уменьшить количество вредных веществ в несколько раз. Выполняется процедура в течение 720 часов при температуре в 1800 градусов. Также и поступление токсичных элементов в атмосферу уменьшается, поскольку продукт проходит несколько способов очистки.

Освобождённые от контроля

Отходы, содержащие низкую концентрацию радионуклидов, которые могут быть исключены из списка, подконтрольных видов, поскольку не несут в себе угрозы или содержат минимальный уровень нуклидов, который практически неопасный для живых существ и экологии. Такая категория называется освобождённой, лишь в том случае, если доза облучения ежегодно не превышает 10 мкЗв.

Высоко активные отходы

См. также

  • Утилизация атомных подводных лодок

Переработка

Выбор методов переработки зависит от особенностей отходов. Некоторые виды мусора измельчают и прессуют, чтобы оптимизировать объем отходов. Определенные остатки принято сжигать в печи. Переработка РАО должна соответствовать следующим требованиям:

  • изоляция веществ от воды и других продуктов;
  • устранить облучение;
  • изолировать влияние на сырье и полезные ископаемые;
  • оценить целесообразность переработки.

Сырьё или отходы?

Экологи и активисты все равно сомневаются в статусе ввозимых хвостов. Вот как их позицию объясняет Андрей Ожаровский:

«Если же дообогащение действительно происходит, как заявлено, то эффективность этого процесса все равно очень низкая – из 12 тонн, получится примерно 1 тонна полезного продукта, который можно направить в Urenco назад. Остальные 11 тонн вторичных отходов останутся на хранение в России. Зачем же нам ещё ввозить, если у нас уже больше 1 млн тонн своего ОГФУ?»

Атомщики на это заявляют, что в России есть уникальные технологии, которые позволяют немецкие «хвосты» ещё раз обогатить, чтобы использовать следовые количества изотопа 235U из «хвостов» (с 0,3% до 0,1%).

«Но что если к нам поступает слишком бедный уран, который уже нельзя дообогатить?» – спрашивают экологи. В таком случае все «хвосты» просто идут на хранение. Проверить это предположение сложно.

Представители «Росатома» не раскрывают информацию о концентрации изотопов в ОГФУ, ввозимом из Германии и других деталях, ссылаясь на коммерческую тайну и гриф ДСП (для служебного пользования). Главный канал информации об ОГФУ — официальные запросы правительству немецкой земли Северный Рейн-Вестфалия, откуда везут урановые «хвосты».


  • Баннер «Добро пожаловать на свалку!» на выезде из морского порта Санкт-Петербурга. Фото: Валентин Егоршин / Greenpeace


  • Акция на корабле Greenpeace на Английской набережной Санкт-Петербурга в рамках антиядерного тура организации. Фото: Алексей Даничев / РИА Новости

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...