Радиационные отходы

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования     БирГСПА

Социально-гуманитарный институт 
 
 

Реферат

на тему

«Радиационные отходы» 
 
 
 

Выполнил: студентка 2 курса

                   Айгузина А.Р.

                                                                                                                                    Проверил: к.ф.-м.н,

  ст.преподователь Исмаилов  Р.Р 
 
 

Бирск-2011

Оглавление

1.Радиоактивные  отходы.

2.Виды радиоактивных  отходов.

3.Способы утилизации отходов.

4.Радиохимические заводы и хранилища радиоактивных отходов в РФ.

5.Решение  проблемы радиоактивных отходов (низкой и средней активности, высокой активности).

6.Заключение.

7.Список  использованной литературы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                        Радиоактивные отходы

     Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные  изотопы химических элементов и  не имеющие практической ценности. Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года № 170-ФЗ) радиоактивные  отходы (РАО) — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещен. Часто это продукты ядерных процессов, таких как ядерное деление. Большую часть РАО составляют так называемые «малоактивные отходы», обладающие малой радиоактивностью на единицу массы или объема. К такому типу отходов относится, например, использованная защитная спецодежда, незначительно загрязненная, но все же представляющая опасность радиоактивного заражения организма через поры кожи, дыхательные пути, воду или пищу.

     Долговременное  хранение РАО требует консервации  отходов в форме, которая не будет  вступать в реакции и разрушаться  на протяжении долгого времени. Одним  из способов достижения подобного состояния является витрификация (или остеклование). В настоящее время в Селлафилде (Великобритания) высокоактивные РАО (очищенные продукты первой стадии пурекс-процесса) смешивают с сахаром и затем кальцинируют. Кальцинирование подразумевает прохождение отходов через нагретую вращающуюся трубу и ставит целью испарение воды и деазотирование продуктов деления, чтобы повысить стабильность получаемой стекловидной массы.

     В полученное вещество, находящееся в  индукционной печи, постоянно добавляют измельченное стекло. В результате получается новая субстанция, в которой при затвердении отходы связываются со стеклянной матрицей. Это вещество в расплавленном состоянии вливается в цилиндры из легированной стали. Охлаждаясь, жидкость затвердевает, превращаясь в стекло, которое является крайне устойчивым к воздействию воды. По данным международного технологического общества, потребуется около миллиона лет, чтобы 10 % такого стекла растворилось в воде.

     После заполнения цилиндр заваривают, затем моют. После обследования на предмет внешнего загрязнения стальные цилиндры отправляют в подземные хранилища. Такое состояние отходов остается неизменным в течение многих тысяч лет.

     Стекло  внутри цилиндра имеет гладкую черную поверхность. В Великобритании вся работа проделывается с использованием камер для работы с высокоактивными веществами. Сахар добавляется для предотвращения образования летучего вещества RuO4, содержащего радиоактивный рутений. На Западе к отходам добавляют боросиликатное стекло, идентичное по составу пирексу; в странах бывшего СССР обычно применяют фосфатное стекло. Количество продуктов деления в стекле должно быть ограничено, так как некоторые элементы (палладий, металлы платиновой группы и теллур) стремятся образовать металлические фазы отдельно от стекла. Один из заводов по витрификации находится в Германии, там перерабатываются отходы деятельности небольшой демонстрационной перерабатывающей фабрики, прекратившей свое существование.

     В 1997 году в 20 странах, обладающих большей  частью мирового ядерного потенциала, запасы отработанного топлива в хранилищах внутри реакторов составляли 148 тыс. тонн, 59 % из которых были утилизированы. Во внешних хранилищах находилось 78 тыс. тонн отходов, из которых утилизировано 44 %. С учетом темпов утилизации (около 12 тыс. тонн ежегодно), до окончательного устранения отходов еще достаточно далеко.

     В 1989 и 1992 годах Франция ввела в  строй коммерческие заводы по витрификации высокоактивных РАО, оставшихся от переработки  оксидного топлива, несмотря на наличие аналогичных заводов во многих других странах, особенно в Великобритании и Бельгии. Пропускная способность западноевропейских заводов составляет порядка 1000 тонн в год, некоторые из них работают уже 18 лет.

Виды  радиоактивных отходов

     Твёрдые РАО

     К твёрдым РАО при неизвестном  изотопном составе относятся  материалы с удельной активностью  более:

     Источники бета-излучения — 100 кБк/кг

     Источники альфа-излучения — 10 кБк/кг

     Источники с трансурановыми радионуклидами — 1 кБк/кг

     Жидкие  РАО

     К жидким РАО относятся органические и неорганические жидкости, пульпы и шламы, в которых удельная активность радионуклидов в 10 раз превышает значения уровней вмешательства при поступлении с водой, приведённые в приложении № 2 НРБ-99.

     Газообразные  РАО

     К газообразным отходам относятся радиоактивные газы и аэрозоли с допустимой объёмной активностью, превышающей уровни приложения № 2 НРБ-99.

Способы утилизация радиоактивных отходов

           Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.

  Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что всё возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема незаменимых природных ресурсов – воздуха, воды и почвы – отходами промышленности и транспорта. Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет глобальный характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производственному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира. Любой сектор, который использует радиоактивные изотопы или обрабатывает естественно встречающиеся радиоактивные материалы (ЕВРМ), может производить радиоактивные материалы, которые перестают быть полезными и поэтому должны обрабатываться как радиоактивные отходы.

       Ядерная промышленность, медицинский  сектор, ряд других секторов промышленности, а также различные секторы, занятые исследовательской деятельностью – все генерируют радиоактивные отходы в результате своей деятельности. 1.2 Ядерная промышленность  В результате своей деятельности ядерная промышленность порождает ядерные отходы. Эти отходы относительно малы по сравнению с другими секторами промышленности.

  Технологии уменьшения объема отходов и их сокращения, а также высокий профессионализм персонала - все это способствуют непрерывному продолжению процесса минимизации произведенных отходов, что является  ключевым принципом стратегии управления отходами. Однако в прошлом было произведено значительное количество отходов,  являющиеся "наследием" ядерных оружейных программ, которые теперь также требуют удаления. Технологии и принципы управления отходами, разработанные в рамках гражданской ядерной промышленности, в настоящее время используются и для того, чтобы взяться за отходы этого "наследия", произведенные в результате военной деятельности, а также на заре производства ядерной электроэнергии. Все сектора ядерного топливного цикла   в ходе их повседневной деятельности, которая регламентируется строгими нормами и правилами, производят незначительные выбросы радиоактивных отходов в воздух и воду. Выпуску этих отходов  во внешнюю среду может также предшествовать их соответствующая обработка и очистка.

  Эти выбросы обычно значительно ниже согласованных международных предельно допустимых норм. Чтобы пролить истинный свет на положение дел, скажем. что средняя доза, получаемая населением от ядерной энергетики, включая дозы от выбросов, составляет 0,0002 мЗв/год. Это эквивалентно небольшой доле всего в 1 % общей ежегодно получаемой населением дозы от фонового излучения (в среднем 2,4 мЗв/год).

  Следующие разделы акцентируют внимание на отходах, которые нельзя отнести к стандартным выбросам и которые требуют хранения и удаления после обработки. Схема, приведенная ниже, показывает различные сектора, включенные в ядерный топливный цикл. Нажмите на соответствующий сектор, чтобы получить информацию о типе образуемых там отходов. Медицинский сектор использование радиоактивных изотопов для медицинской диагностики и лечения приводит к образованию, главным образом, отходов низкого уровня активности.Эти отходы включают бумагу, ветошь, инструментальные средства, одежду и фильтры, которые обычно содержат небольшие количества короткоживущих радиоактивных веществ.

     Отходы  этого типа часто складируются на период распада, занимающий от нескольких месяцев до нескольких лет,  прежде , чем удаляются на общегородские свалки мусора.  Когда источники излучения, используемые в радиографии, распадаются до состояния, в котором они перестают испускать  проникающую радиацию, достаточную для использования в процессе лечения, они рассматриваются как радиоактивные отходы. С источниками типа кобальта-60 обращаются как с короткоживущими ILW. Другие источники, типа радия-226, используемые в терапии рака, требуют, однако, более длительного хранения и геологического захоронения как ILW из-за их более высокого уровня долгоживущей радиоактивности. Различные отрасли промышленности используют радиоактивные источники, находя им широкий диапазон применения. Когда эти источники перестают испускать проникающую радиацию в достаточной степени для  их использования, с ними обращаются как с радиоактивными отходами.

     Источники, используемые в промышленности, в общем случае короткоживущие, и любые сгенерированные отходы могут удаляться в приповерхностные хранилища. Некоторые виды промышленной деятельности включают обработку сырья, например,  горных пород, почв и полезных ископаемых, которые содержат естественно встречающиеся радиоактивные материалы. Это сырье известно по аббревиатуре "ЕВРМ" (английская аббревиатура – "NORM"). При промышленном производстве  эти материалы иногда могут концентрироваться в больших количествах, что усиливает их естественную радиоактивность. В результате это может приводить к: риску облучения персонала или населения;  недопустимому радиоактивному загрязнению окружающей среды; необходимости исполнять регулирующие требования захоронения радиоактивных отходов.  Основные отрасли промышленности, которые приводят к загрязнению ЕВРМ: Операции, связанные с добычей нефти и газа Поисково-разведочные работы и добыча нефти и газа генерируют большие объемы воды, содержащей растворенные минералы. Эти минералы могут осаждаться как минеральные отложения в трубопроводах и полевом оборудовании нефтяных месторождений или оставаться в лагунах выпаривания. Иногда доза облучения от оборудования, загрязненного минералами, может представлять опасность. Значительно более загрязненное оборудование и минеральные отложения, удаленные из этого оборудования, могут быть классифицированы как радиоактивные отходы.

     Например, операции, связанные с добычей  нефти и газа, - основные источники  радиоактивных выбросов в северные воды Европы. Каменный уголь Большая часть каменного угля содержит уран и торий, а также другие радионуклиды. Уровни суммарной радиации в общем случае примерно одинаковы с уровнями в других горных породах земной коры. Тепловые электростанции, сжигающие каменный уголь, больше всего испускают радиацию в виде легкой летучей золы. На современной электростанции обычно удерживается 99 % летучей золы (до 90 % - на ТЭС более старой конструкции), и эта зола захоранивается в зольных насыпях.