Τι να κάνετε εάν εντοπιστούν ραδιενεργά απόβλητα. Το πρόβλημα των ραδιενεργών αποβλήτων

ραδιενεργά απόβλητα

ραδιενεργά απόβλητα (RAO) - απόβλητα που περιέχουν ραδιενεργά ισότοπα χημικών στοιχείων και δεν έχουν πρακτική αξία.

Σύμφωνα με τον ρωσικό «Νόμο για τη χρήση ατομική ενέργεια"(Αρ. 170-FZ με ημερομηνία 21 Νοεμβρίου 1995) τα ραδιενεργά απόβλητα (RW) είναι πυρηνικά υλικά και ραδιενεργές ουσίες, η περαιτέρω χρήση των οποίων δεν παρέχεται. Σύμφωνα με τη ρωσική νομοθεσία, η εισαγωγή ραδιενεργών αποβλήτων στη χώρα απαγορεύεται.

Συχνά συγχέεται και θεωρείται συνώνυμο με τα ραδιενεργά απόβλητα και τα αναλωμένα πυρηνικά καύσιμα. Αυτές οι έννοιες πρέπει να διακρίνονται. Τα ραδιενεργά απόβλητα είναι υλικά που δεν προορίζονται για χρήση. Το χρησιμοποιημένο πυρηνικό καύσιμο είναι ένα στοιχείο καυσίμου που περιέχει υπολείμματα πυρηνικών καυσίμων και πολλά προϊόντα σχάσης, κυρίως 137 Cs και 90 Sr, που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, τη γεωργία, την ιατρική και επιστημονική δραστηριότητα. Ως εκ τούτου, είναι ένας πολύτιμος πόρος, ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας του οποίου προκύπτουν φρέσκα πυρηνικά καύσιμα και πηγές ισοτόπων.

Πηγές απορριμμάτων

Τα ραδιενεργά απόβλητα παρουσιάζονται σε διάφορες μορφές με πολύ διαφορετικά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά, όπως οι συγκεντρώσεις και οι χρόνοι ημιζωής των ραδιονουκλεϊδίων που τα αποτελούν. Αυτά τα απόβλητα μπορούν να δημιουργηθούν:

σε αέρια μορφή, όπως εκπομπές αεραγωγών από εγκαταστάσεις όπου υφίστανται επεξεργασία ραδιενεργών υλικών·
σε υγρή μορφή, που κυμαίνονται από λύσεις μετρητών σπινθηρισμού από ερευνητικές εγκαταστάσεις έως υγρά απόβλητα υψηλής στάθμης από την επανεπεξεργασία αναλωμένου καυσίμου·
σε στερεά μορφή (μολυσμένα αναλώσιμα, γυάλινα σκεύη από νοσοκομεία, ιατρικές ερευνητικές εγκαταστάσεις και εργαστήρια ραδιοφαρμάκων, υαλοποιημένα απόβλητα από την επεξεργασία καυσίμων ή αναλωμένα καύσιμα από πυρηνικούς σταθμούς όταν θεωρούνται απόβλητα).

Παραδείγματα πηγών ραδιενεργών αποβλήτων σε ανθρώπινες δραστηριότητες:

Η εργασία με τέτοιες ουσίες ρυθμίζεται από υγειονομικούς κανονισμούς που εκδίδονται από την Sanepidnadzor.

Κάρβουνο . Ο άνθρακας περιέχει μικρό αριθμό ραδιονουκλεϊδίων, όπως ουράνιο ή θόριο, αλλά η περιεκτικότητα αυτών των στοιχείων στον άνθρακα είναι μικρότερη από τη μέση συγκέντρωσή τους στο φλοιό της γης.

Η συγκέντρωσή τους αυξάνεται στην ιπτάμενη τέφρα, καθώς πρακτικά δεν καίγονται.

Ωστόσο, η ραδιενέργεια της τέφρας είναι επίσης πολύ χαμηλή, είναι περίπου ίση με τη ραδιενέργεια του μαύρου σχιστόλιθου και μικρότερη από αυτή των φωσφορικών πετρωμάτων, αλλά αποτελεί γνωστό κίνδυνο, καθώς λίγη ιπτάμενη τέφρα παραμένει στην ατμόσφαιρα και εισπνέεται από τον άνθρωπο. Ταυτόχρονα, ο συνολικός όγκος των εκπομπών είναι αρκετά μεγάλος και ανέρχεται σε 1.000 τόνους ουρανίου στη Ρωσία και 40.000 τόνους παγκοσμίως.

Ταξινόμηση

Τα υπό όρους ραδιενεργά απόβλητα χωρίζονται σε:

χαμηλού επιπέδου (διαιρείται σε τέσσερις κατηγορίες: A, B, C και GTCC (η πιο επικίνδυνη).
μεσαίου ενεργού (η νομοθεσία των ΗΠΑ δεν ταξινομεί αυτόν τον τύπο ραδιενεργών αποβλήτων ως ξεχωριστή κατηγορία, ο όρος χρησιμοποιείται κυρίως σε ευρωπαϊκές χώρες).
ιδιαίτερα δραστήρια.

Η νομοθεσία των ΗΠΑ κατανέμει επίσης τα υπερουρανικά ραδιενεργά απόβλητα. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει απόβλητα μολυσμένα με ραδιονουκλεΐδια υπερουρανίου που εκπέμπουν άλφα με χρόνο ημιζωής άνω των 20 ετών και συγκεντρώσεις άνω των 100 nCi/g, ανεξάρτητα από τη μορφή ή την προέλευσή τους, εξαιρουμένων των ραδιενεργών αποβλήτων υψηλής ραδιενέργειας. Λόγω της μακράς περιόδου αποσύνθεσης των υπερουρανικών αποβλήτων, η απόρριψή τους είναι πιο ενδελεχής από την απόρριψη αποβλήτων χαμηλής και μέσης στάθμης. Επίσης, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτή την κατηγορία αποβλήτων γιατί όλα τα υπερουρανιακά στοιχεία είναι τεχνητά και η συμπεριφορά στο περιβάλλον και στο ανθρώπινο σώμα ορισμένων από αυτά είναι μοναδική.

Ακολουθεί η ταξινόμηση των υγρών και στερεών ραδιενεργών αποβλήτων σύμφωνα με τους «Βασικούς Υγειονομικούς Κανόνες Διασφάλισης ασφάλεια ακτινοβολίας«(ΟΣΠΟΡΒ 99/2010).

Ένα από τα κριτήρια για μια τέτοια ταξινόμηση είναι η απαγωγή θερμότητας. Σε ραδιενεργά απόβλητα χαμηλής ραδιενέργειας, η απελευθέρωση θερμότητας είναι εξαιρετικά χαμηλή. Σε μεσαία ενεργά, είναι σημαντικό, αλλά δεν απαιτείται ενεργή αφαίρεση θερμότητας. Τα ραδιενεργά απόβλητα υψηλής ραδιενέργειας απελευθερώνουν θερμότητα τόσο πολύ που απαιτούν ενεργή ψύξη.

Διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων

Αρχικά, κρίθηκε ότι επαρκές μέτρο ήταν η διασπορά ραδιενεργών ισοτόπων στο περιβάλλον, κατ' αναλογία με τα απόβλητα παραγωγής άλλων βιομηχανιών. Στο εργοστάσιο Mayak, τα πρώτα χρόνια λειτουργίας, όλα τα ραδιενεργά απόβλητα απορρίπτονταν σε κοντινά υδάτινα σώματα. Ως αποτέλεσμα, ο καταρράκτης των ταμιευτήρων Techa και ο ίδιος ο ποταμός Techa μολύνθηκαν.

Αργότερα αποδείχθηκε ότι λόγω φυσικών και βιολογικών διεργασιών, τα ραδιενεργά ισότοπα συγκεντρώνονται σε διάφορα υποσυστήματα της βιόσφαιρας (κυρίως σε ζώα, στα όργανα και τους ιστούς τους), γεγονός που αυξάνει τους κινδύνους δημόσιας έκθεσης (λόγω της μετακίνησης μεγάλων συγκεντρώσεων ραδιενεργά στοιχεία και πιθανή είσοδος τους με τροφή στον ανθρώπινο οργανισμό). Ως εκ τούτου, η στάση απέναντι στα ραδιενεργά απόβλητα άλλαξε.

1) Προστασία της ανθρώπινης υγείας. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχεται ένα αποδεκτό επίπεδο προστασίας της ανθρώπινης υγείας.

2) Προστασία του περιβάλλοντος. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζεται ένα αποδεκτό επίπεδο προστασίας του περιβάλλοντος.

3) Προστασία πέραν των εθνικών συνόρων. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να λαμβάνεται υπόψη πιθανές συνέπειεςγια την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον πέρα από τα εθνικά σύνορα.

4) Προστασία των μελλοντικών γενεών. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε οι προβλεπόμενες συνέπειες για την υγεία για τις μελλοντικές γενιές να μην υπερβαίνουν τα κατάλληλα επίπεδα συνεπειών που είναι αποδεκτά σήμερα.

5) Βάρος για τις επόμενες γενιές. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να μην επιβάλλεται αδικαιολόγητη επιβάρυνση στις μελλοντικές γενιές.

6) Εθνική νομική δομή. Η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων πραγματοποιείται στο πλαίσιο κατάλληλου εθνικού νομικού πλαισίου που προβλέπει σαφή κατανομή αρμοδιοτήτων και παροχή ανεξάρτητων ρυθμιστικών λειτουργιών.

7) Έλεγχος παραγωγής ραδιενεργών αποβλήτων. Η παραγωγή ραδιενεργών αποβλήτων διατηρείται στο ελάχιστο δυνατό επίπεδο.

8) Αλληλεξάρτηση παραγωγής και διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων. Λαμβάνονται δεόντως υπόψη οι αλληλεξαρτήσεις μεταξύ όλων των σταδίων παραγωγής και διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων.

9) Ασφάλεια εγκατάστασης. Η ασφάλεια των εγκαταστάσεων διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων διασφαλίζεται επαρκώς καθ' όλη τη διάρκεια ζωής τους.

Κύρια στάδια διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων

Στο αποθήκευσηΤα ραδιενεργά απόβλητα πρέπει να περιέχονται με τέτοιο τρόπο ώστε:
- εξασφάλισε την απομόνωση, την προστασία και την παρακολούθηση του περιβάλλοντος·
- ει δυνατόν, διευκολύνθηκαν οι ενέργειες στα επόμενα στάδια (εάν παρέχονται).

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αποθήκευση μπορεί να γίνεται κυρίως για τεχνικούς λόγους, όπως αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων που περιέχουν κυρίως βραχύβια ραδιονουκλίδια για αποσύνθεση και επακόλουθη διάθεση εντός επιτρεπόμενων ορίων ή αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων υψηλής ραδιενέργειας πριν από τη διάθεση σε γεωλογικούς σχηματισμούς με σκοπό τη μείωση της παραγωγής θερμότητας.

Προκαταρκτική επεξεργασίατα απόβλητα είναι το αρχικό στάδιο της διαχείρισης των απορριμμάτων. Περιλαμβάνει τη συλλογή, ρύθμιση χημική σύνθεσηκαι απολύμανση και μπορεί να περιλαμβάνει ενδιάμεση περίοδο αποθήκευσης. Αυτό το βήμα είναι πολύ σημαντικό γιατί σε πολλές περιπτώσεις η προεπεξεργασία παρέχει την καλύτερη ευκαιρία διαχωρισμού των ροών αποβλήτων.

Θεραπευτική αγωγήΗ διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων περιλαμβάνει εργασίες που σκοπό έχουν τη βελτίωση της ασφάλειας ή της οικονομίας με την αλλαγή των χαρακτηριστικών των ραδιενεργών αποβλήτων. Βασικές έννοιες επεξεργασίας: μείωση όγκου, αφαίρεση ραδιονουκλεϊδίων και αλλαγή σύνθεσης. Παραδείγματα:
- αποτέφρωση εύφλεκτων αποβλήτων ή συμπίεση ξηρών στερεών αποβλήτων.
- εξάτμιση, διήθηση ή ανταλλαγή ιόντων ρευμάτων υγρών αποβλήτων.
- καθίζηση ή κροκίδωση χημικών ουσιών.

Κάψουλα για ραδιενεργά απόβλητα

ΚλιματισμόςΗ διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων συνίσταται σε εκείνες τις εργασίες κατά τις οποίες τα ραδιενεργά απόβλητα διαμορφώνονται σε μορφή κατάλληλη για μετακίνηση, μεταφορά, αποθήκευση και διάθεση. Αυτές οι εργασίες μπορεί να περιλαμβάνουν την ακινητοποίηση ραδιενεργών αποβλήτων, την τοποθέτηση απορριμμάτων σε δοχεία και την παροχή πρόσθετης συσκευασίας. Οι συνήθεις μέθοδοι ακινητοποίησης περιλαμβάνουν τη στερεοποίηση υγρών ραδιενεργών αποβλήτων χαμηλών και ενδιάμεσων επιπέδων με ενσωμάτωσή τους σε τσιμέντο (τσιμέντο) ή άσφαλτο (ασφαλτοποίηση), καθώς και υαλοποίηση υγρών ραδιενεργών αποβλήτων. Τα ακινητοποιημένα απόβλητα, με τη σειρά τους, ανάλογα με τη φύση και τη συγκέντρωση, μπορούν να συσκευαστούν σε διάφορα δοχεία, που κυμαίνονται από συμβατικά χαλύβδινα βαρέλια 200 λίτρων έως δοχεία με πολύπλοκο σχεδιασμό με χοντρά τοιχώματα. Σε πολλές περιπτώσεις, η επεξεργασία και η προετοιμασία πραγματοποιούνται σε στενή σύνδεση μεταξύ τους.

ταφήκυρίως ότι τα ραδιενεργά απόβλητα τοποθετούνται σε εγκατάσταση διάθεσης με την κατάλληλη ασφάλεια, χωρίς την πρόθεση απομάκρυνσής τους και χωρίς να παρέχεται μακροχρόνια παρακολούθηση και συντήρηση αποθήκευσης. Η ασφάλεια επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της συγκέντρωσης και του περιορισμού, η οποία περιλαμβάνει τη δέσμευση κατάλληλα συγκεντρωμένων ραδιενεργών αποβλήτων σε μια εγκατάσταση διάθεσης.

Τεχνολογία

Ενδιάμεση διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων

Συνήθως στην πυρηνική βιομηχανία, τα ραδιενεργά απόβλητα μεσαίου επιπέδου υποβάλλονται σε ανταλλαγή ιόντων ή άλλες μεθόδους, σκοπός των οποίων είναι η συγκέντρωση της ραδιενέργειας σε μικρό όγκο. Μετά την επεξεργασία, ένα πολύ λιγότερο ραδιενεργό σώμα εξουδετερώνεται πλήρως. Είναι δυνατή η χρήση υδροξειδίου του σιδήρου ως κροκιδωτή για την απομάκρυνση ραδιενεργών μετάλλων από υδατικά διαλύματα. Μετά την απορρόφηση των ραδιοϊσοτόπων από το υδροξείδιο του σιδήρου, το ίζημα που προκύπτει τοποθετείται σε μεταλλικό τύμπανο όπου αναμιγνύεται με τσιμέντο για να σχηματιστεί ένα στερεό μείγμα. Για μεγαλύτερη σταθερότητα και ανθεκτικότητα, το σκυρόδεμα κατασκευάζεται από ιπτάμενη τέφρα ή σκωρία κλιβάνου και τσιμέντο Portland (σε αντίθεση με το συμβατικό σκυρόδεμα, το οποίο αποτελείται από τσιμέντο Portland, χαλίκι και άμμο).

Χειρισμός ραδιενεργών αποβλήτων υψηλής ραδιενέργειας

Απομάκρυνση ραδιενεργών αποβλήτων χαμηλής ραδιενέργειας

Μεταφορά φιαλών με ραδιενεργά απόβλητα υψηλής ραδιενέργειας με τρένο, Ηνωμένο Βασίλειο

Αποθήκευση

Για την προσωρινή αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων υψηλής ραδιενέργειας, οι δεξαμενές αποθήκευσης αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου και οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης με ξηρά συσκευασμένα βαρέλια έχουν σχεδιαστεί για να επιτρέπουν στα βραχύβια ισότοπα να αποσυντίθενται πριν από την περαιτέρω επεξεργασία.

Υαλοποίηση

Η μακροχρόνια αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων απαιτεί διατήρηση των αποβλήτων σε μορφή που δεν θα αντιδρά και θα διασπάται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτή η κατάσταση είναι η υαλοποίηση (ή υαλοποίηση). Επί του παρόντος, στο Sellafield (Μεγάλη Βρετανία) τα εξαιρετικά ενεργά PAO (καθαρισμένα προϊόντα του πρώτου σταδίου της διαδικασίας Purex) αναμιγνύονται με ζάχαρη και στη συνέχεια φρύνονται. Η φρύξη περιλαμβάνει τη διέλευση των αποβλήτων μέσω ενός θερμαινόμενου περιστρεφόμενου σωλήνα και στοχεύει στην εξάτμιση του νερού και την απονιτρογόνο σχάση για τη βελτίωση της σταθερότητας της προκύπτουσας υαλώδους μάζας.

Το θρυμματισμένο γυαλί προστίθεται συνεχώς στην προκύπτουσα ουσία στον επαγωγικό κλίβανο. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνεται μια νέα ουσία, στην οποία, κατά τη σκλήρυνση, τα απόβλητα συνδέονται με μια γυάλινη μήτρα. Αυτή η ουσία σε λιωμένη κατάσταση χύνεται σε κυλίνδρους από κράμα χάλυβα. Με την ψύξη, το υγρό στερεοποιείται, μετατρέπεται σε γυαλί, το οποίο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στο νερό. Σύμφωνα με τη Διεθνή Εταιρεία Τεχνολογίας, θα χρειαστούν περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια για να διαλυθεί το 10% αυτού του γυαλιού στο νερό.

Μετά την πλήρωση, ο κύλινδρος παρασκευάζεται και στη συνέχεια πλένεται. Αφού εξεταστούν για εξωτερική μόλυνση, οι χαλύβδινοι κύλινδροι αποστέλλονται σε υπόγειες εγκαταστάσεις αποθήκευσης. Αυτή η κατάσταση των απορριμμάτων παραμένει αμετάβλητη για πολλές χιλιάδες χρόνια.

Το γυαλί μέσα στον κύλινδρο έχει λεία μαύρη επιφάνεια. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, όλες οι εργασίες γίνονται με χρήση θαλάμων υψηλής δραστηριότητας. Προστίθεται ζάχαρη για να αποτραπεί ο σχηματισμός της πτητικής ουσίας RuO 4 που περιέχει ραδιενεργό ρουθήνιο. Στη Δύση, βοριοπυριτικό γυαλί, ίδιας σύνθεσης με το πυρέξ, προστίθεται στα απόβλητα. στις χώρες της πρώην ΕΣΣΔ, χρησιμοποιείται συνήθως φωσφορικό γυαλί. Η ποσότητα των προϊόντων σχάσης στο γυαλί πρέπει να είναι περιορισμένη, καθώς ορισμένα στοιχεία (παλλάδιο, μέταλλα της ομάδας πλατίνας και τελλούριο) τείνουν να σχηματίζουν μεταλλικές φάσεις ξεχωριστά από το γυαλί. Ένα από τα εργοστάσια υαλοποίησης βρίσκεται στη Γερμανία, όπου επεξεργάζονται τα απόβλητα από τις δραστηριότητες μιας μικρής μονάδας επεξεργασίας επίδειξης που έχει πάψει να υπάρχει.

Το 1997, οι 20 χώρες με το μεγαλύτερο πυρηνικό δυναμικό του κόσμου είχαν αποθηκευμένους 148.000 τόνους αναλωμένου καυσίμου στους αντιδραστήρες, το 59% των οποίων είχε απορριφθεί. Σε εξωτερικές αποθηκευτικές εγκαταστάσεις υπήρχαν 78 χιλιάδες τόνοι απορριμμάτων, εκ των οποίων το 44% ανακυκλώθηκε. Λαμβάνοντας υπόψη τον ρυθμό διάθεσης (περίπου 12 χιλιάδες τόνους ετησίως), η τελική εξάλειψη των απορριμμάτων είναι ακόμα αρκετά μακριά.

γεωλογική ταφή

Σε αρκετές χώρες βρίσκονται σε εξέλιξη έρευνες για κατάλληλες τοποθεσίες τελικής απόρριψης σε βάθος. Αναμένεται ότι οι πρώτες τέτοιες εγκαταστάσεις αποθήκευσης θα τεθούν σε λειτουργία μετά το 2010. Το διεθνές ερευνητικό εργαστήριο στο Grimsel της Ελβετίας ασχολείται με θέματα που σχετίζονται με τη διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων. Η Σουηδία μιλά για τα σχέδιά της για άμεση διάθεση αναλωμένων καυσίμων με χρήση της τεχνολογίας KBS-3, αφού το σουηδικό κοινοβούλιο το έκρινε αρκετά ασφαλές. Αυτή τη στιγμή διεξάγονται συζητήσεις στη Γερμανία για την εξεύρεση χώρου μόνιμης αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων, οι κάτοικοι του χωριού Gorleben στην περιοχή Wendland διαμαρτύρονται σθεναρά. Αυτό το μέρος μέχρι το 1990 φαινόταν ιδανικό για τη διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων λόγω της γειτνίασής του με τα σύνορα της πρώην Λαϊκής Δημοκρατίας της Γερμανίας. Επί του παρόντος, η RW βρίσκεται σε προσωρινή αποθήκευση στο Gorleben, η απόφαση για τον τόπο τελικής διάθεσής τους δεν έχει ακόμη ληφθεί. Ωστόσο, οι αρχές των ΗΠΑ επέλεξαν το όρος Yucca στη Νεβάδα ως τόπο ταφής αυτη η εργασιασυνάντησε έντονες αντιδράσεις και έγινε αντικείμενο έντονων συζητήσεων. Υπάρχει ένα έργο για τη δημιουργία ενός διεθνούς χώρου αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων υψηλής ραδιενέργειας· η Αυστραλία και η Ρωσία προτείνονται ως πιθανοί χώροι διάθεσης. Ωστόσο, οι αυστραλιανές αρχές αντιτίθενται σε μια τέτοια πρόταση.

Υπάρχουν έργα για τη διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων στους ωκεανούς, μεταξύ των οποίων είναι η απόρριψη κάτω από την αβυσσαλέα ζώνη του βυθού, η διάθεση στη ζώνη βύθισης, με αποτέλεσμα τα απόβλητα να βυθίζονται σιγά σιγά στον μανδύα της γης και η διάθεση σε φυσικό ή τεχνητό νησί. Αυτά τα έργα έχουν προφανή πλεονεκτήματα και θα επιτρέψουν την επίλυση του δυσάρεστου προβλήματος της διάθεσης ραδιενεργών αποβλήτων σε διεθνές επίπεδο, αλλά, παρόλα αυτά, επί του παρόντος έχουν παγώσει λόγω απαγορευτικών διατάξεων. ναυτικό δίκαιο. Ένας άλλος λόγος είναι ότι στην Ευρώπη και Βόρεια Αμερικήφοβούνται σοβαρά τη διαρροή από μια τέτοια αποθήκευση, η οποία θα οδηγήσει σε περιβαλλοντική καταστροφή. Η πραγματική πιθανότητα ενός τέτοιου κινδύνου δεν έχει αποδειχθεί. Ωστόσο, οι απαγορεύσεις έγιναν αυστηρότερες μετά την απόρριψη ραδιενεργών αποβλήτων από πλοία. Ωστόσο, στο μέλλον, οι χώρες που δεν μπορούν να βρουν άλλες λύσεις σε αυτό το πρόβλημα είναι σοβαρά σε θέση να σκεφτούν τη δημιουργία ωκεανικών εγκαταστάσεων αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων.

Στη δεκαετία του 1990, αναπτύχθηκαν και κατοχυρώθηκαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διάφορες επιλογές για την απόρριψη ραδιενεργών αποβλήτων με μεταφορέα στα έντερα. Η τεχνολογία θεωρήθηκε ότι ήταν η ακόλουθη: ένα πηγάδι εκκίνησης μεγάλης διαμέτρου μέχρι βάθους 1 km ανοίγει, μια κάψουλα φορτωμένη με συμπύκνωμα ραδιενεργών αποβλήτων βάρους έως και 10 τόνους κατεβαίνει μέσα, η κάψουλα πρέπει να αυτοθερμαίνεται και να η μορφή του βολίδα» να λιώσει ο βράχος της γης. Αφού εμβαθύνει η πρώτη «βολίδα», η δεύτερη κάψουλα θα πρέπει να χαμηλώσει στο ίδιο πηγάδι, στη συνέχεια στην τρίτη κ.λπ., δημιουργώντας ένα είδος μεταφορέα.

Επαναχρησιμοποίηση ραδιενεργών αποβλήτων

Μια άλλη χρήση των ισοτόπων που περιέχονται στα ραδιενεργά απόβλητα είναι η επαναχρησιμοποίησή τους. Ήδη, το καίσιο-137, το στρόντιο-90, το τεχνήτιο-99 και ορισμένα άλλα ισότοπα χρησιμοποιούνται για την ακτινοβόληση των τροφίμων και τη διασφάλιση της λειτουργίας των θερμοηλεκτρικών γεννητριών ραδιοϊσοτόπων.

Απομάκρυνση ραδιενεργών αποβλήτων στο διάστημα

Η αποστολή ραδιενεργών αποβλήτων στο διάστημα είναι μια δελεαστική ιδέα, καθώς τα ραδιενεργά απόβλητα απομακρύνονται οριστικά από το περιβάλλον. Ωστόσο, τέτοια έργα έχουν σημαντικά μειονεκτήματα, ένα από τα πιο σημαντικά είναι η πιθανότητα βλάβης του οχήματος εκτόξευσης. Επιπλέον, ο σημαντικός αριθμός εκτοξεύσεων και το υψηλό τους κόστος καθιστούν αυτή την πρόταση μη πρακτική. Το θέμα περιπλέκεται επίσης από το γεγονός ότι δεν έχουν ακόμη επιτευχθεί διεθνείς συμφωνίες για αυτό το πρόβλημα.

Κύκλος πυρηνικού καυσίμου

Έναρξη κύκλου

Απόβλητα από το μπροστινό άκρο του κύκλου πυρηνικού καυσίμου – συνήθως απόβλητα πετρώματα που εκπέμπουν άλφα από την εξόρυξη ουρανίου. Συνήθως περιέχει ράδιο και τα προϊόντα αποσύνθεσής του.

Το κύριο υποπροϊόν του εμπλουτισμού είναι το απεμπλουτισμένο ουράνιο, που αποτελείται κυρίως από ουράνιο-238 με λιγότερο από 0,3% ουράνιο-235. Αποθηκεύεται ως UF 6 (απόβλητο εξαφθοριούχο ουράνιο) και μπορεί επίσης να μετατραπεί σε U 3 O 8 . Σε μικρές ποσότητες, το απεμπλουτισμένο ουράνιο βρίσκει χρήση σε εφαρμογές όπου εκτιμάται η εξαιρετικά υψηλή του πυκνότητα, όπως στην κατασκευή καρίνας σκαφών αναψυχής και αντιαρματικών οβίδων. Εν τω μεταξύ, πολλά εκατομμύρια τόνοι αποβλήτων εξαφθοριούχου ουρανίου έχουν συσσωρευτεί στη Ρωσία και στο εξωτερικό και δεν υπάρχουν σχέδια για περαιτέρω χρήση τους στο άμεσο μέλλον. Τα απόβλητα εξαφθοριούχου ουρανίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν (μαζί με επαναχρησιμοποιημένο πλουτώνιο) για τη δημιουργία πυρηνικού καυσίμου μικτού οξειδίου (το οποίο μπορεί να είναι σε ζήτηση εάν η χώρα κατασκευάσει σημαντικό αριθμό αντιδραστήρων σε γρήγορα νετρόνια) και να αραιώσει το ουράνιο υψηλής εμπλουτισμού, το οποίο προηγουμένως αποτελούσε μέρος των πυρηνικών όπλων. Αυτή η αραίωση, που ονομάζεται επίσης εξάντληση, σημαίνει ότι κάθε χώρα ή ομάδα που πιάνει στα χέρια της πυρηνικά καύσιμα θα πρέπει να επαναλάβει μια πολύ δαπανηρή και πολύπλοκη διαδικασία εμπλουτισμού προτού μπορέσει να δημιουργήσει ένα όπλο.

Τέλος κύκλου

Ουσίες στις οποίες ο κύκλος του πυρηνικού καυσίμου έχει φτάσει στο τέλος του (κυρίως ράβδοι αναλωμένου καυσίμου) περιέχουν προϊόντα σχάσης που εκπέμπουν ακτίνες βήτα και γάμμα. Μπορούν επίσης να περιέχουν ακτινίδες που εκπέμπουν σωματίδια άλφα, τα οποία περιλαμβάνουν ουράνιο-234 (234 U), ποσειδώνιο-237 (237 Np), πλουτώνιο-238 (238 Pu) και αμερίκιο-241 (241 Am), και μερικές φορές ακόμη και πηγές νετρονίων όπως π. ως californium-252 (252 Cf). Αυτά τα ισότοπα παράγονται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ της επεξεργασίας ουρανίου για την παραγωγή καυσίμου και της επεξεργασίας του χρησιμοποιημένου ουρανίου. Το χρησιμοποιημένο καύσιμο περιέχει προϊόντα σχάσης υψηλής ραδιενέργειας. Πολλά από αυτά είναι απορροφητές νετρονίων, παίρνοντας έτσι το όνομα «δηλητήρια νετρονίων». Τελικά, ο αριθμός τους αυξάνεται σε τέτοιο βαθμό που, παγιδεύοντας νετρόνια, σταματούν αλυσιδωτή αντίδρασηακόμη και με την πλήρη αφαίρεση των ράβδων απορρόφησης νετρονίων.

Το καύσιμο που έχει φτάσει σε αυτή την κατάσταση πρέπει να αντικατασταθεί με φρέσκο, παρά την ακόμα επαρκή ποσότητα ουρανίου-235 και πλουτωνίου. Επί του παρόντος, στις ΗΠΑ, τα χρησιμοποιημένα καύσιμα αποστέλλονται σε αποθήκευση. Σε άλλες χώρες (ιδίως στη Ρωσία, τη Μεγάλη Βρετανία, τη Γαλλία και την Ιαπωνία), αυτό το καύσιμο υποβάλλεται σε επανεπεξεργασία για την αφαίρεση των προϊόντων σχάσης και στη συνέχεια, μετά τον εμπλουτισμό, μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί. Στη Ρωσία, ένα τέτοιο καύσιμο ονομάζεται αναγεννημένο. Η διαδικασία επανεπεξεργασίας περιλαμβάνει εργασία με ουσίες υψηλής ραδιενέργειας και τα προϊόντα σχάσης που αφαιρούνται από το καύσιμο είναι μια συμπυκνωμένη μορφή άκρως ραδιενεργών αποβλήτων, ακριβώς όπως τα χημικά που χρησιμοποιούνται στην επανεπεξεργασία.

Για να κλείσει ο κύκλος του πυρηνικού καυσίμου, υποτίθεται ότι χρησιμοποιεί ταχείς αντιδραστήρες νετρονίων, οι οποίοι επιτρέπουν την επεξεργασία καυσίμου, το οποίο είναι απόβλητο των αντιδραστήρων θερμικών νετρονίων.

Για το θέμα της διάδοσης των πυρηνικών όπλων

Όταν εργάζεστε με ουράνιο και πλουτώνιο, εξετάζεται συχνά η πιθανότητα χρήσης τους στη δημιουργία πυρηνικών όπλων. Οι ενεργοί πυρηνικοί αντιδραστήρες και τα αποθέματα πυρηνικών όπλων φυλάσσονται προσεκτικά. Ωστόσο, τα πολύ ραδιενεργά απόβλητα από πυρηνικούς αντιδραστήρες μπορεί να περιέχουν πλουτώνιο. Είναι πανομοιότυπο με το πλουτώνιο που χρησιμοποιείται στους αντιδραστήρες και αποτελείται από 239 Pu (ιδανικό για την κατασκευή πυρηνικών όπλων) και 240 Pu (ανεπιθύμητο συστατικό, εξαιρετικά ραδιενεργό). Αυτά τα δύο ισότοπα είναι πολύ δύσκολο να διαχωριστούν. Επιπλέον, τα εξαιρετικά ραδιενεργά απόβλητα από αντιδραστήρες είναι γεμάτα από προϊόντα σχάσης υψηλής ραδιενέργειας. ωστόσο, τους τα περισσότερα απόείναι βραχύβια ισότοπα. Αυτό σημαίνει ότι η διάθεση των αποβλήτων είναι δυνατή και μετά από πολλά χρόνια τα προϊόντα σχάσης θα αποσυντεθούν, μειώνοντας τη ραδιενέργεια των αποβλήτων και διευκολύνοντας την εργασία με το πλουτώνιο. Επιπλέον, το ανεπιθύμητο ισότοπο 240 Pu διασπάται ταχύτερα από 239 Pu, επομένως η ποιότητα των πρώτων υλών των όπλων αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου (παρά τη μείωση της ποσότητας). Αυτό προκαλεί διαμάχη ότι, με την πάροδο του χρόνου, οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης απορριμμάτων μπορούν να μετατραπούν σε ένα είδος «ορυχείων πλουτωνίου», από τα οποία θα είναι σχετικά εύκολο να εξαχθούν πρώτες ύλες για όπλα. Ενάντια σε αυτές τις υποθέσεις είναι το γεγονός ότι ο χρόνος ημιζωής των 240 Pu είναι 6560 χρόνια και ο χρόνος ημιζωής των 239 Pu είναι 24110 έτη· ο Pu σε ένα υλικό πολλαπλών ισοτόπων θα μειωθεί στο μισό από μόνο του - μια τυπική μετατροπή του βαθμού του αντιδραστήρα πλουτώνιο σε πλουτώνιο όπλων). Ως εκ τούτου, τα «ορυχεία πλουτωνίου για όπλα» θα γίνουν πρόβλημα, αν όχι, μόνο στο πολύ μακρινό μέλλον.

Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η επαναχρησιμοποίηση του επανεπεξεργασμένου πλουτωνίου ως καυσίμου, όπως σε ταχείς πυρηνικούς αντιδραστήρες. Ωστόσο, η ίδια η ύπαρξη μονάδων επανεπεξεργασίας πυρηνικών καυσίμων, απαραίτητων για τον διαχωρισμό του πλουτωνίου από άλλα στοιχεία, δημιουργεί μια ευκαιρία για τη διάδοση των πυρηνικών όπλων. Στους πυρομεταλλουργικούς γρήγορους αντιδραστήρες, τα απόβλητα που προκύπτουν έχουν ακτινοειδή δομή, η οποία δεν τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία όπλων.

Ανακύκλωση πυρηνικών όπλων

Τα απόβλητα από την επεξεργασία πυρηνικών όπλων (σε αντίθεση με την κατασκευή τους, που απαιτεί πρώτες ύλες από καύσιμο αντιδραστήρα), δεν περιέχουν πηγές ακτίνων βήτα και γάμμα, με εξαίρεση το τρίτιο και το αμερίκιο. Περιέχουν πολύ μεγαλύτερο αριθμό ακτινιδών που εκπέμπουν ακτίνες άλφα, όπως το πλουτώνιο-239, το οποίο υφίσταται πυρηνική αντίδραση σε βόμβες, καθώς και ορισμένες ουσίες με υψηλή ειδική ραδιενέργεια, όπως το πλουτώνιο-238 ή το πολώνιο.

Στο παρελθόν, το βηρύλλιο και οι εκπομπές άλφα υψηλής ενεργότητας, όπως το πολώνιο, είχαν προταθεί ως πυρηνικά όπλα σε βόμβες. Τώρα μια εναλλακτική λύση στο πολώνιο είναι το πλουτώνιο-238. Για λόγους εθνικής ασφάλειας, τα λεπτομερή σχέδια των σύγχρονων βομβών δεν καλύπτονται στη βιβλιογραφία που είναι διαθέσιμη στο ευρύ κοινό.

Ορισμένα μοντέλα περιέχουν επίσης (RTG), τα οποία χρησιμοποιούν το πλουτώνιο-238 ως ανθεκτική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία των ηλεκτρονικών της βόμβας.

Είναι πιθανό το σχάσιμο υλικό της παλιάς βόμβας που θα αντικατασταθεί να περιέχει προϊόντα αποσύνθεσης ισοτόπων πλουτωνίου. Αυτά περιλαμβάνουν το ποσειδώνιο-236 που εκπέμπει άλφα, που σχηματίζεται από εγκλείσματα πλουτωνίου-240, καθώς και κάποιο ουράνιο-235, που λαμβάνεται από το πλουτώνιο-239. Η ποσότητα αυτών των αποβλήτων από τη ραδιενεργή αποσύνθεση του πυρήνα της βόμβας θα είναι πολύ μικρή και σε κάθε περίπτωση είναι πολύ λιγότερο επικίνδυνα (ακόμα και από την άποψη της ραδιενέργειας ως τέτοια) από το ίδιο το πλουτώνιο-239.

Ως αποτέλεσμα της βήτα διάσπασης του πλουτωνίου-241, σχηματίζεται το αμερίκιο-241, η αύξηση της ποσότητας του αμερικίου είναι μεγαλύτερο πρόβλημα από τη διάσπαση του πλουτωνίου-239 και του πλουτωνίου-240, καθώς το αμερίκιο είναι ένας εκπομπός γάμμα (το εξωτερικό του η επίδραση στους εργαζόμενους αυξάνεται) και ένας εκπομπός άλφα, ικανός να παράγει θερμότητα. Το πλουτώνιο μπορεί να διαχωριστεί από το αμερίκιο με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της πυρομετρικής επεξεργασίας και της εκχύλισης με έναν υδατικό/οργανικό διαλύτη. Η τροποποιημένη τεχνολογία για την εξαγωγή πλουτωνίου από ακτινοβολημένο ουράνιο (PUREX) είναι επίσης ένα από τα πιθανές μεθόδουςδιαχωρισμός.

Στη λαϊκή κουλτούρα

Στην πραγματικότητα, η επίδραση των ραδιενεργών αποβλήτων περιγράφεται από την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας σε μια ουσία και εξαρτάται από τη σύνθεσή της (ποια ραδιενεργά στοιχεία περιλαμβάνονται στη σύνθεση). Τα ραδιενεργά απόβλητα δεν αποκτούν νέες ιδιότητες, δεν γίνονται πιο επικίνδυνα επειδή είναι απόβλητα. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος τους οφείλεται μόνο στο γεγονός ότι η σύνθεσή τους είναι συχνά πολύ διαφορετική (τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά) και μερικές φορές άγνωστη, γεγονός που περιπλέκει την εκτίμηση του βαθμού επικινδυνότητάς τους, ιδίως των δόσεων που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα ατυχήματος.

δείτε επίσης

Σημειώσεις

Συνδέσεις

Ασφάλεια στο χειρισμό ραδιενεργών αποβλήτων. Γενικές προμήθειες. NP-058-04
Βασικά Ραδιονουκλεΐδια και Διαδικασίες Παραγωγής (μη διαθέσιμος σύνδεσμος)
Βελγικό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών - Δραστηριότητες (μη διαθέσιμος σύνδεσμος)
Βελγικό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών - Επιστημονικές Εκθέσεις (μη διαθέσιμος σύνδεσμος)
International Atomic Energy Agency - Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology Program (μη διαθέσιμος σύνδεσμος)
(μη διαθέσιμος σύνδεσμος)
Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών - Υπολογισμός Παραγωγής Θερμότητας Αναλωμένου Καυσίμου (μη διαθέσιμος σύνδεσμος)

Ραδιενεργά απόβλητα (RW) - απόβλητα που περιέχουν ραδιενεργά ισότοπα χημικών στοιχείων και δεν έχουν πρακτική αξία.

Σύμφωνα με τον ρωσικό «Νόμο για τη χρήση της ατομικής ενέργειας», ραδιενεργά απόβλητα είναι πυρηνικά υλικά και ραδιενεργές ουσίες, η περαιτέρω χρήση των οποίων δεν προβλέπεται. Σύμφωνα με τη ρωσική νομοθεσία, η εισαγωγή ραδιενεργών αποβλήτων στη χώρα απαγορεύεται.

Συχνά συγχέεται και θεωρείται συνώνυμο με τα ραδιενεργά απόβλητα και τα αναλωμένα πυρηνικά καύσιμα. Αυτές οι έννοιες πρέπει να διακρίνονται. Τα ραδιενεργά απόβλητα είναι υλικά που δεν προορίζονται για χρήση. Το χρησιμοποιημένο πυρηνικό καύσιμο είναι ένα στοιχείο καυσίμου που περιέχει υπολείμματα πυρηνικών καυσίμων και πολλά προϊόντα σχάσης, κυρίως 137 Cs (Καίσιο-137) και 90 Sr (Στρόντιο-90), που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, τη γεωργία, την ιατρική και την επιστήμη. Ως εκ τούτου, είναι ένας πολύτιμος πόρος, ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας του οποίου προκύπτουν φρέσκα πυρηνικά καύσιμα και πηγές ισοτόπων.

Πηγές απορριμμάτων

· σε αέρια μορφή, όπως εκπομπές αεραγωγών από εγκαταστάσεις όπου γίνεται ο χειρισμός ραδιενεργών υλικών.
· σε υγρή μορφή, που κυμαίνονται από λύσεις μετρητών σπινθηρισμού από ερευνητικές εγκαταστάσεις έως υγρά απόβλητα υψηλής στάθμης που παράγονται κατά την επανεπεξεργασία αναλωμένου καυσίμου.
· σε στερεά μορφή (μολυσμένα αναλώσιμα, γυάλινα σκεύη από νοσοκομεία, ιατρικές ερευνητικές εγκαταστάσεις και εργαστήρια ραδιοφαρμάκων, υαλοποιημένα απόβλητα από την επεξεργασία καυσίμων ή αναλωθέντα καύσιμα από πυρηνικούς σταθμούς όταν θεωρούνται απόβλητα).

Παραδείγματα πηγών ραδιενεργών αποβλήτων σε ανθρώπινες δραστηριότητες:

PIR (φυσικές πηγές ακτινοβολίας). Υπάρχουν ουσίες που είναι φυσικά ραδιενεργές, γνωστές ως φυσικές πηγές ακτινοβολίας (NIR). Οι περισσότερες από αυτές τις ουσίες περιέχουν μακρόβια νουκλεΐδια όπως το κάλιο-40, το ρουβίδιο-87 (βήτα-εκπομποί), καθώς και το ουράνιο-238, το θόριο-232 (που εκπέμπει άλφα) και τα προϊόντα αποσύνθεσής τους. Η εργασία με τέτοιες ουσίες ρυθμίζεται από τους υγειονομικούς κανόνες που εκδίδονται από την Sanepidnadzor.
· Κάρβουνο. Ο άνθρακας περιέχει μικρό αριθμό ραδιονουκλεϊδίων, όπως ουράνιο ή θόριο, αλλά η περιεκτικότητα αυτών των στοιχείων στον άνθρακα είναι μικρότερη από τη μέση συγκέντρωσή τους στο φλοιό της γης.

Η συγκέντρωσή τους αυξάνεται στην ιπτάμενη τέφρα, καθώς πρακτικά δεν καίγονται.

· Πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Τα υποπροϊόντα της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου συχνά περιέχουν ράδιο και τα προϊόντα διάσπασής του. Θειϊκές αποθέσεις σε πηγάδια πετρελαίουμπορεί να είναι πολύ πλούσιο σε ράδιο. Τα πηγάδια νερού, πετρελαίου και αερίου περιέχουν συχνά ραδόνιο. Καθώς διασπάται, το ραδόνιο σχηματίζει στερεά ραδιοϊσότοπα που σχηματίζουν μια απόθεση μέσα στους αγωγούς. Στα διυλιστήρια, η περιοχή παραγωγής προπανίου είναι συνήθως μία από τις πιο ραδιενεργές περιοχές, καθώς το ραδόνιο και το προπάνιο έχουν το ίδιο σημείο βρασμού.
· Εμπλουτισμός ορυκτών. Τα απόβλητα από την επεξεργασία ορυκτών μπορεί να είναι φυσικά ραδιενεργά.
· Ιατρικά ραδιενεργά απόβλητα. Στα ραδιενεργά ιατρικά απόβλητα κυριαρχούν πηγές ακτίνων βήτα και γάμμα. Αυτά τα απόβλητα χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες. Η διαγνωστική πυρηνική ιατρική χρησιμοποιεί εκπομπούς γάμμα μικρής διάρκειας όπως το τεχνήτιο-99m (99 Tc m). Οι περισσότερες από αυτές τις ουσίες αποσυντίθενται σε σύντομο χρονικό διάστημα, μετά το οποίο μπορούν να απορριφθούν ως συνηθισμένα απόβλητα. Παραδείγματα άλλων ισοτόπων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική (ο χρόνος ημιζωής υποδεικνύεται σε παρενθέσεις): Ύττριο-90, που χρησιμοποιείται στη θεραπεία λεμφωμάτων (2,7 ημέρες). Iodine-131, θυρεοειδική διάγνωση, θεραπεία καρκίνου του θυρεοειδούς (8 ημέρες). Στρόντιο-89, θεραπεία καρκίνου των οστών, ενδοφλέβιες ενέσεις (52 ημέρες). Iridium-192, βραχυθεραπεία (74 ημέρες); Cobalt-60, βραχυθεραπεία, θεραπεία εξωτερικής δέσμης (5,3 έτη); Καισίου-137, βραχυθεραπεία, θεραπεία εξωτερικής δέσμης (30 ετών).
· Βιομηχανικά ραδιενεργά απόβλητα. Τα βιομηχανικά ραδιενεργά απόβλητα μπορεί να περιέχουν πηγές ακτινοβολίας άλφα, βήτα, νετρονίων ή γάμμα. Οι πηγές άλφα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τυπογραφείο (για την αφαίρεση στατικού φορτίου). Οι εκπομποί γάμμα χρησιμοποιούνται στην ακτινογραφία. Οι πηγές ακτινοβολίας νετρονίων χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες, για παράδειγμα, στη ραδιομετρία πετρελαιοπηγών. Ένα παράδειγμα χρήσης πηγών βήτα: θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων για αυτόνομους φάρους και άλλες εγκαταστάσεις σε περιοχές που είναι δύσκολο να έχουν πρόσβαση οι άνθρωποι (για παράδειγμα, στα βουνά).

Οι γνώστες εκτιμούν τη σαμπάνια του Fourier. Λαμβάνεται από σταφύλια που καλλιεργούνται στους γραφικούς λόφους της σαμπάνιας. Είναι δύσκολο να πιστέψει κανείς ότι λιγότερο από 10 χλμ. από τους διάσημους αμπελώνες βρίσκεται η μεγαλύτερη αποθήκη ραδιενεργών αποβλήτων. Φέρνονται από όλη τη Γαλλία, παραδίδονται από το εξωτερικό και θάβονται για τα επόμενα εκατοντάδες χρόνια. Το σπίτι του Φουριέ συνεχίζει να φτιάχνει εξαιρετική σαμπάνια, τα λιβάδια ανθίζουν τριγύρω, η κατάσταση είναι ελεγχόμενη, η απόλυτη καθαριότητα και ασφάλεια είναι εγγυημένη εντός και γύρω από τον χώρο. Ένας τέτοιος πράσινος χλοοτάπητας είναι ο κύριος σκοπός της κατασκευής χώρων διάθεσης ραδιενεργών αποβλήτων.

Ρωμαίος Ψαράς

Ό,τι και να πουν ορισμένοι θερμοκέφαλοι, είναι ασφαλές να πούμε ότι η Ρωσία δεν κινδυνεύει να γίνει μια παγκόσμια χωματερή ραδιενέργειας στο άμεσο μέλλον. Ένας ομοσπονδιακός νόμος που ψηφίστηκε το 2011 απαγορεύει ρητά τη μεταφορά τέτοιων απορριμμάτων πέρα από τα σύνορα. Η απαγόρευση λειτουργεί αμφίδρομα, με μόνη εξαίρεση την επιστροφή πηγών ακτινοβολίας που παράγονται στη χώρα και αποστέλλονται στο εξωτερικό.

Αλλά ακόμη και με τη νομοθεσία που ισχύει, υπάρχουν λίγα πράγματα που είναι πραγματικά τρομακτικά απόβλητα στην πυρηνική βιομηχανία. Το χρησιμοποιημένο πυρηνικό καύσιμο (SNF) περιέχει τα πιο ενεργά και επικίνδυνα ραδιονουκλίδια: τα στοιχεία καυσίμου και τα συγκροτήματα στα οποία είναι τοποθετημένα ακτινοβολούν ακόμη περισσότερο από το φρέσκο πυρηνικό καύσιμο και συνεχίζουν να απελευθερώνουν θερμότητα. Αυτό δεν είναι απόβλητο, αλλά πολύτιμος πόρος, περιέχει πολύ ουράνιο-235 και 238, πλουτώνιο και μια σειρά από άλλα ισότοπα χρήσιμα για την ιατρική και την επιστήμη. Όλα αυτά αποτελούν περισσότερο από το 95% του αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου και εξορύσσονται με επιτυχία σε εξειδικευμένες επιχειρήσεις - στη Ρωσία, αυτό είναι κυρίως το διάσημο Mayak Περιφέρεια Τσελιάμπινσκ, όπου εισάγεται η τρίτη γενιά τεχνολογιών επανεπεξεργασίας, η οποία καθιστά δυνατή την επιστροφή του 97% του αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου στην εργασία. Σύντομα, η παραγωγή, λειτουργία και επεξεργασία πυρηνικού καυσίμου θα κλείσει σε έναν μόνο κύκλο που δεν παράγει πρακτικά καμία επικίνδυνη ουσία.

Ωστόσο, ακόμη και χωρίς SNF, οι όγκοι των ραδιενεργών αποβλήτων θα ανέρχονται σε χιλιάδες τόνους ετησίως. Άλλωστε, οι υγειονομικοί κανόνες απαιτούν να περιλαμβάνονται εδώ όλα όσα εκπέμπουν πάνω από ένα ορισμένο επίπεδο ή περιέχουν περισσότερα από την προβλεπόμενη ποσότητα ραδιονουκλεϊδίων. Σχεδόν κάθε αντικείμενο που έχει έρθει σε επαφή με ιονίζουσα ακτινοβολία για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ανήκει σε αυτήν την ομάδα. Μέρη γερανών και μηχανών που δούλευαν με μετάλλευμα και καύσιμα, φίλτρα αέρα και νερού, καλώδια και εξοπλισμός, άδεια δοχεία και απλά φόρμες που έχουν εξυπηρετήσει το χρόνο τους και δεν έχουν πλέον αξία. Ο ΔΟΑΕ (Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας) διαιρεί τα ραδιενεργά απόβλητα (RW) σε υγρά και στερεά, διαφόρων κατηγοριών, που κυμαίνονται από πολύ χαμηλό έως υψηλό επίπεδο. Και το καθένα έχει τις δικές του απαιτήσεις.

Ταξινόμηση RW

Τάξη 1	Τάξη 2	Τάξη 3	Τάξη 4	Τάξη 5	Τάξη 6
Στερεός				Υγρό
υλικά Εξοπλισμός Προϊόντα Στερεοποιημένο LRW HLW με υψηλή απελευθέρωση θερμότητας	υλικά Εξοπλισμός Προϊόντα Στερεοποιημένο LRW HLW με χαμηλή παραγωγή θερμότητας μακροβιος ο ΣΑΟ	υλικά Εξοπλισμός Προϊόντα Στερεοποιημένο LRW ΣΑΟ βραχύβια Η HAE μακροχρόνια	υλικά Εξοπλισμός Προϊόντα βιολογικά αντικείμενα Στερεοποιημένο LRW HAE βραχύβια VLLW μακρόβιο	Οργανικά και ανόργανα υγρά ΣΑΟ βραχύβια Η HAE μακροχρόνια	RW που παράγεται κατά την εξόρυξη και την επεξεργασία μεταλλευμάτων ουρανίου, ορυκτών και οργανικών πρώτων υλών με υψηλή περιεκτικότητα σε φυσικά ραδιονουκλεΐδια
	Τελική απομόνωση σε χώρους εναπόθεσης σε βάθος με προέκθεση	Τελική απομόνωση σε βαθιές ταφές σε βάθη έως 100 m	Τελική απομόνωση στο επίπεδο του εδάφους κοντά σε χώρους απόρριψης επιφανειών	Τελική απομόνωση σε υφιστάμενους χώρους εναπόθεσης σε βάθος	Τελική απομόνωση σε κοντινές επιφανειακές θέσεις διάθεσης

Κρύο: ανακύκλωση

Τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά λάθη που σχετίζονται με την πυρηνική βιομηχανία έγιναν στα πρώτα χρόνια της βιομηχανίας. Χωρίς να φανταζόμαστε όλες τις συνέπειες, οι υπερδυνάμεις των μέσων του εικοστού αιώνα βιάζονταν να ξεπεράσουν τους ανταγωνιστές τους, να κυριαρχήσουν καλύτερα στη δύναμη του ατόμου και δεν έδιναν ιδιαίτερη σημασία στη διαχείριση των απορριμμάτων. Ωστόσο, τα αποτελέσματα μιας τέτοιας πολιτικής έγιναν εμφανή πολύ σύντομα και ήδη το 1957 η ΕΣΣΔ υιοθέτησε ένα ψήφισμα "Σχετικά με τα μέτρα για την ασφάλεια κατά την εργασία με ραδιενεργές ουσίες" και ένα χρόνο αργότερα άνοιξαν οι πρώτες επιχειρήσεις για την επεξεργασία και την αποθήκευση τους.

Μερικές από τις επιχειρήσεις εξακολουθούν να λειτουργούν, ήδη στις δομές της Rosatom, και μία διατηρεί το παλιό της «σειριακό» όνομα - «Radon». Δώδεκα και μισή επιχειρήσεις μεταφέρθηκαν στη διαχείριση μιας εξειδικευμένης εταιρείας, της RosRAO. Μαζί με την Ένωση Παραγωγής Mayak, το Mining and Chemical Combine και άλλες επιχειρήσεις της Rosatom, έχουν άδεια για τη διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων διαφορετικές κατηγορίες. Ωστόσο, δεν καταφεύγουν μόνο οι πυρηνικοί επιστήμονες στις υπηρεσίες τους: οι ραδιενεργές ουσίες χρησιμοποιούνται για ποικίλες εργασίες, από τη θεραπεία του καρκίνου και τη βιοχημική έρευνα έως την παραγωγή θερμοηλεκτρικών γεννητριών ραδιοϊσοτόπων (RTG). Και όλοι, έχοντας εκπληρώσει το δικό τους, μετατρέπονται σε απόβλητα.

Τα περισσότερα από αυτά έχουν χαμηλή δραστηριότητα - και φυσικά, με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα βραχύβια ισότοπα αποσυντίθενται, γίνονται πιο ασφαλή. Τέτοια απόβλητα συνήθως αποστέλλονται σε προετοιμασμένες χωματερές για αποθήκευση για δεκάδες ή εκατοντάδες χρόνια. Είναι προεπεξεργασμένα: ό,τι μπορεί να καεί καίγεται σε φούρνους, καθαρίζοντας τον καπνό πολύπλοκο σύστημαφίλτρα. Τέφρες, σκόνες και άλλα χαλαρά συστατικά τσιμεντώνονται ή χύνονται με λιωμένο βοριοπυριτικό γυαλί. Τα υγρά απόβλητα μέτριων όγκων φιλτράρονται και συμπυκνώνονται με εξάτμιση, εξάγοντας ραδιονουκλίδια από αυτά με ροφητές. Τα σκληρά τσακίζονται στα πατητήρια. Τα πάντα τοποθετούνται σε βαρέλια των 100 ή 200 λίτρων και πιέζονται ξανά, τοποθετούνται σε δοχεία και για άλλη μια φορά τσιμεντώνονται. «Όλα είναι πολύ αυστηρά εδώ», μας είπε ο Σεργκέι Νικολάγιεβιτς Μπρίκιν, Αναπληρωτής Γενικός Διευθυντής της RusRAO. «Ό,τι δεν επιτρέπεται από άδειες απαγορεύεται στο χειρισμό ραδιενεργών αποβλήτων».

Για τη μεταφορά και αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων χρησιμοποιούνται ειδικά δοχεία: ανάλογα με τη δραστηριότητα και το είδος της ακτινοβολίας, μπορούν να είναι οπλισμένο σκυρόδεμα, χάλυβας, μόλυβδος ή ακόμα και πολυαιθυλένιο εμπλουτισμένο με βόριο. Η επεξεργασία και η συσκευασία προσπαθούν να γίνουν επιτόπου χρησιμοποιώντας κινητά συγκροτήματα προκειμένου να μειωθούν οι δυσκολίες και οι κίνδυνοι της μεταφοράς, εν μέρει με τη βοήθεια της ρομποτικής τεχνολογίας. Οι διαδρομές μεταφοράς έχουν σχεδιαστεί και συμφωνηθεί εκ των προτέρων. Κάθε κοντέινερ έχει το δικό του αναγνωριστικό και η μοίρα τους εντοπίζεται μέχρι το τέλος.

Το κέντρο προετοιμασίας και αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων στον κόλπο Andreeva, στην ακτή της Θάλασσας του Μπάρεντς, λειτουργεί στη θέση του πρώτου τεχνική βάσηΒόρειος Στόλος.

Θερμότερη: αποθήκευση

Τα RITEG, τα οποία αναφέραμε παραπάνω, δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν ποτέ στη Γη σήμερα. Μόλις παρείχαν ισχύ για σημεία αυτόματης παρακολούθησης και πλοήγησης σε μακρινά και δυσπρόσιτα μέρη. Ωστόσο, πολλά περιστατικά με διαρροές ραδιενεργών ισοτόπων στο περιβάλλον και η συνηθισμένη κλοπή μη σιδηρούχων μετάλλων τους ανάγκασαν να εγκαταλείψουν τη χρήση τους οπουδήποτε αλλού εκτός από διαστημόπλοια. Στην ΕΣΣΔ κατάφεραν να παράγουν και να συναρμολογήσουν περισσότερα από χίλια RTG, τα οποία έχουν αποσυναρμολογηθεί και συνεχίζουν να απορρίπτονται.

Ένα ακόμη μεγαλύτερο πρόβλημα είναι η κληρονομιά του Ψυχρού Πολέμου: κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, κατασκευάστηκαν μόνο 270 πυρηνικά υποβρύχια και σήμερα λιγότερα από πενήντα παραμένουν σε υπηρεσία, τα υπόλοιπα απορρίπτονται ή αναμένουν αυτήν την περίπλοκη και δαπανηρή διαδικασία. Ταυτόχρονα, το αναλωμένο καύσιμο εκφορτώνεται και το διαμέρισμα του αντιδραστήρα και δύο γειτονικά αποκόπτονται. Ο εξοπλισμός αποσυναρμολογείται από αυτά, σφραγίζεται επιπλέον και αφήνεται να αποθηκευτεί στην επιφάνεια. Αυτό γινόταν εδώ και χρόνια, και στις αρχές της δεκαετίας του 2000, περίπου 180 ραδιενεργοί «πλωτήρες» σκουριάζονταν στη ρωσική Αρκτική και την Άπω Ανατολή. Το πρόβλημα ήταν τόσο οξύ που συζητήθηκε σε μια συνάντηση των ηγετών των χωρών της G8, οι οποίοι συμφώνησαν να Διεθνής συνεργασίαστον καθαρισμό των ακτών.

Αποβάθρα-ποντόνι για λειτουργίες με μπλοκ διαμερίσματος αντιδραστήρα (85 x 31,2 x 29 m). Μεταφορική ικανότητα: 3500 t; βύθισμα ρυμούλκησης: 7,7 m; ταχύτητα ρυμούλκησης: έως 6 κόμβοι (11 km/h). διάρκεια ζωής: τουλάχιστον 50 χρόνια. Κατασκευαστής: Fincantieri. Χειριστής: Rosatom. Τοποθεσία: Saida Guba στον κόλπο Kola, σχεδιασμένο να αποθηκεύει 120 διαμερίσματα αντιδραστήρων.

Σήμερα, τα μπλοκ αφαιρούνται από το νερό και καθαρίζονται, τα διαμερίσματα του αντιδραστήρα κόβονται και εφαρμόζεται αντιδιαβρωτική επίστρωση σε αυτά. Οι επεξεργασμένες συσκευασίες εγκαθίστανται για μακροχρόνια ασφαλή αποθήκευση σε έτοιμα εργοτάξια σκυροδέματος. Στο συγκρότημα που ξεκίνησε πρόσφατα στη Saida Guba στο Περιφέρεια ΜουρμάνσκΓια αυτό, κατεδάφισε ακόμη και έναν λόφο, το βραχώδες θεμέλιο του οποίου παρείχε μια αξιόπιστη υποστήριξη για την αποθήκευση, σχεδιασμένη για 120 διαμερίσματα. Παρατεταγμένοι στη σειρά, οι χοντρά βαμμένοι αντιδραστήρες μοιάζουν με ένα προσεγμένο εργοστάσιο ή μια αποθήκη βιομηχανικού εξοπλισμού, που παρακολουθείται από προσεκτικό ιδιοκτήτη.

Ένα τέτοιο αποτέλεσμα της εκκαθάρισης επικίνδυνων αντικειμένων ακτινοβολίας ονομάζεται "καφέ γκαζόν" στη γλώσσα των πυρηνικών επιστημόνων και θεωρείται απολύτως ασφαλές, αν και όχι πολύ αισθητικό στην εμφάνιση. Ο ιδανικός στόχος των χειρισμών τους είναι ένα «πράσινο γκαζόν», παρόμοιο με αυτό που απλώνεται πάνω από την ήδη γνώριμη γαλλική αποθήκη CSA (Centre de stockage de l’Aube). Μια αδιάβροχη επίστρωση και ένα παχύ στρώμα από ειδικά επιλεγμένο χλοοτάπητα μετατρέπουν την οροφή ενός θαμμένου καταφυγίου σε ένα ξέφωτο στο οποίο θέλετε να ξαπλώσετε, ειδικά επειδή επιτρέπεται. Μόνο τα πιο επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα δεν προορίζονται για «γκαζόν», αλλά για το ζοφερό σκοτάδι της τελικής διάθεσης.

Hot: Ταφή

Τα ραδιενεργά απόβλητα υψηλής ραδιενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των απορριμμάτων επεξεργασίας SNF, χρειάζονται αξιόπιστη απομόνωση για δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Η αποστολή απορριμμάτων στο διάστημα είναι πολύ δαπανηρή, επικίνδυνη για ατυχήματα εκτόξευσης και η απόρριψή τους στον ωκεανό ή σε ρωγμές του φλοιού της γης είναι γεμάτη με απρόβλεπτες συνέπειες. Τα πρώτα χρόνια ή δεκαετίες μπορούν ακόμα να διατηρηθούν σε πισίνες «υγρές» υπέργειων αποθηκών, αλλά στη συνέχεια κάτι θα πρέπει να γίνει με αυτά. Για παράδειγμα, να μεταφερθεί σε ένα ασφαλέστερο και πιο ανθεκτικό ξηρό μέρος και να εγγυηθεί την αξιοπιστία του για εκατοντάδες και χιλιάδες χρόνια.

«Το κύριο πρόβλημα της ξηρής αποθήκευσης είναι η μεταφορά θερμότητας», εξηγεί ο Sergey Brykin. «Εάν δεν υπάρχει υδάτινο περιβάλλον, τα απόβλητα υψηλής στάθμης θερμαίνονται, κάτι που απαιτεί ειδικές μηχανικές λύσεις». Στη Ρωσία, μια τέτοια κεντρική εγκατάσταση υπέργειας αποθήκευσης με ένα καλά μελετημένο σύστημα παθητικής ψύξης αέρα λειτουργεί στο μεταλλευτικό και χημικό συνδυασμό κοντά στο Krasnoyarsk. Αλλά αυτό είναι μόνο ένα μισό μέτρο: ένα πραγματικά αξιόπιστο αποθετήριο θα πρέπει να είναι υπόγειο. Τότε θα προστατεύεται όχι μόνο από συστήματα μηχανικής, αλλά και από γεωλογικές συνθήκες, εκατοντάδες μέτρα ακίνητου και κατά προτίμηση αδιάβροχου βράχου ή πηλού.

Μια τέτοια υπόγεια εγκατάσταση ξηράς αποθήκευσης χρησιμοποιείται από το 2015 και συνεχίζει να κατασκευάζεται παράλληλα στη Φινλανδία. Στο Onkalo, τα πολύ ενεργά ραδιενεργά απόβλητα και τα αναλωμένα καύσιμα θα εγκλωβιστούν σε ένα γρανιτένιο βράχο σε βάθος περίπου 440 m, σε χάλκινα δοχεία, επιπρόσθετα μονωμένα με πηλό μπεντονίτη, και για μια περίοδο τουλάχιστον 100 χιλιάδων ετών. Το 2017, οι Σουηδοί μηχανικοί ηλεκτρικής ενέργειας της SKB ανακοίνωσαν ότι θα υιοθετήσουν αυτή τη μέθοδο και θα κατασκευάσουν τη δική τους «αιώνια» αποθήκευση κοντά στο Forsmark. Συνεχίζεται η συζήτηση στις ΗΠΑ σχετικά με την κατασκευή ενός αποθετηρίου του βουνού Yucca στην έρημο της Νεβάδα, το οποίο θα εκτείνεται εκατοντάδες μέτρα σε μια ηφαιστειακή οροσειρά. Η γενική τρέλα για την υπόγεια αποθήκευση φαίνεται από την άλλη πλευρά: μια τέτοια αξιόπιστη και ασφαλής ταφή μπορεί να είναι καλή δουλειά.

Taryn Simon, 2015-3015. Γυαλί, ραδιενεργά απόβλητα. Η υαλοποίηση των ραδιενεργών αποβλήτων τα σφραγίζει μέσα σε μια στερεά αδρανή ουσία για χιλιετίες. Η Αμερικανίδα καλλιτέχνης Taryn Simon χρησιμοποίησε αυτή την τεχνολογία στο έργο της αφιερωμένο στην εκατονταετηρίδα του Black Square του Malevich. Ο μαύρος γυάλινος κύβος με υαλοποιημένα ραδιενεργά απόβλητα δημιουργήθηκε το 2015 για το Μουσείο Garage στη Μόσχα και έκτοτε φυλάσσεται στο εργοστάσιο Radon στο Sergiev Posad. Θα μπει στο μουσείο σε περίπου χίλια χρόνια, όταν επιτέλους θα είναι ασφαλές για το κοινό.

Από τη Σιβηρία στην Αυστραλία

Πρώτον, στο μέλλον οι τεχνολογίες ενδέχεται να απαιτήσουν νέα σπάνια ισότοπα, τα οποία είναι άφθονα στο SNF. Μπορεί επίσης να υπάρχουν μέθοδοι για την ασφαλή, φθηνή εξαγωγή τους. Δεύτερον, πολλές χώρες είναι έτοιμες να πληρώσουν για τη διάθεση των απορριμμάτων υψηλής ραδιενέργειας αυτή τη στιγμή. Η Ρωσία, από την άλλη, δεν έχει πού να πάει: μια εξαιρετικά ανεπτυγμένη πυρηνική βιομηχανία χρειάζεται ένα σύγχρονο «αιώνιο» χώρο αποθήκευσης για τέτοια επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα. Ως εκ τούτου, στα μέσα της δεκαετίας του 2020, ένα υπόγειο ερευνητικό εργαστήριο θα αρχίσει να λειτουργεί κοντά στο Μεταλλευτικό και Χημικό Συνδυασμό.

Τρεις κάθετοι άξονες θα μπουν στο βράχο γνεύσιου, το οποίο είναι ελάχιστα διαπερατό στα ραδιονουκλεΐδια, και ένα εργαστήριο θα εξοπλιστεί σε βάθος 500 m, όπου θα τοποθετηθούν δοχεία με ηλεκτρικά θερμαινόμενους προσομοιωτές συσκευασιών ραδιενεργών αποβλήτων. Στο μέλλον, συμπιεσμένα απόβλητα μέσης και υψηλής ραδιενέργειας, τοποθετημένα σε ειδικές συσκευασίες και μεταλλικά δοχεία, θα τοποθετούνται σε δοχεία και θα τσιμεντώνονται με ένα μείγμα με βάση τον μπεντονίτη. Εν τω μεταξύ, σχεδιάζονται περίπου μιάμιση πειράματα εδώ και μόνο μετά από 15-20 χρόνια δοκιμών και επικύρωσης ασφάλειας, το εργαστήριο θα μετατραπεί σε μακροπρόθεσμη ξηρή αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων πρώτης και δεύτερης κατηγορίας - σε μια αραιοκατοικημένη περιοχή της Σιβηρίας.

Ο πληθυσμός της χώρας είναι μια σημαντική πτυχή όλων αυτών των έργων. Οι άνθρωποι σπάνια καλωσορίζουν τη δημιουργία χώρων διάθεσης ραδιενεργών αποβλήτων σε απόσταση λίγων χιλιομέτρων ιδιόκτητη κατοικία, και στην πυκνοκατοικημένη Ευρώπη ή Ασία δεν είναι εύκολο να βρεις ένα μέρος για να χτίσεις. Ως εκ τούτου, προσπαθούν ενεργά να ενδιαφέρουν τέτοιες αραιοκατοικημένες χώρες όπως η Ρωσία ή η Φινλανδία. Πρόσφατα, η Αυστραλία προσχώρησε μαζί τους με τα πλούσια ορυχεία ουρανίου της. Σύμφωνα με τον Σεργκέι Μπρίκιν, η χώρα έχει υποβάλει πρόταση για την κατασκευή ενός διεθνούς αποθετηρίου στην επικράτειά της υπό την αιγίδα του ΔΟΑΕ. Οι αρχές αναμένουν ότι αυτό θα φέρει επιπλέον χρήματα και νέες τεχνολογίες. Αλλά τότε η Ρωσία σίγουρα δεν κινδυνεύει να γίνει μια παγκόσμια χωματερή ραδιενέργειας.

Το άρθρο «Πράσινο γκαζόν πάνω από την ατομική ταφή» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Popular Mechanics (Νο. 3, Μάρτιος 2018).

Ραδιενεργά απόβλητα (RW) είναι εκείνες οι ουσίες που περιέχουν ραδιενεργά στοιχεία και δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν στο μέλλον, καθώς δεν έχουν πρακτική αξία. Σχηματίζονται κατά την εξόρυξη και επεξεργασία ραδιενεργού μεταλλεύματος, κατά τη λειτουργία εξοπλισμού που παράγει θερμότητα και κατά τη διάθεση πυρηνικών αποβλήτων.

Τύποι και ταξινόμηση ραδιενεργών αποβλήτων

Ανά τύπο ραδιενεργών αποβλήτων χωρίζονται:

κατά κατάσταση - στερεό, αέριο, υγρό.
από ειδική δραστηριότητα - πολύ δραστήρια, μέτρια δραστηριότητα, χαμηλή δραστηριότητα, πολύ χαμηλή δραστηριότητα
κατά τύπο - διαγραμμένο και ειδικό.
σύμφωνα με τον χρόνο ημιζωής των ραδιονουκλεϊδίων - μακράς και βραχύβιας.
από στοιχεία πυρηνικού τύπου - με την παρουσία τους, με την απουσία τους.
για εξόρυξη - στην επεξεργασία μεταλλευμάτων ουρανίου, στην εξόρυξη ορυκτών πρώτων υλών.

Αυτή η ταξινόμηση είναι επίσης σχετική για τη Ρωσία και είναι αποδεκτή σε διεθνές επίπεδο. Γενικά, η διαίρεση σε τάξεις δεν είναι οριστική, χρειάζεται να εναρμονιστεί με διάφορα εθνικά συστήματα.

Απελευθερώθηκε από τον έλεγχο

Υπάρχουν είδη ραδιενεργών αποβλήτων στα οποία υπάρχει πολύ χαμηλή συγκέντρωση ραδιονουκλεϊδίων. Πρακτικά δεν αποτελούν κίνδυνο για το περιβάλλον. Τέτοιες ουσίες ταξινομούνται ως εξαιρούμενες. Το ετήσιο ποσό έκθεσης από αυτά δεν υπερβαίνει το επίπεδο των 10 μ3v.

Κανόνες διαχείρισης RW

Οι ραδιενεργές ουσίες χωρίζονται σε κατηγορίες όχι μόνο για τον προσδιορισμό του επιπέδου κινδύνου, αλλά και για την ανάπτυξη κανόνων για το χειρισμό τους:

είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί η προστασία ενός ατόμου που εργάζεται με ραδιενεργά απόβλητα·
θα πρέπει να αυξηθεί η προστασία του περιβάλλοντος από επικίνδυνες ουσίες·
έλεγχος της διαδικασίας διάθεσης απορριμμάτων·
αναφέρετε το επίπεδο έκθεσης σε κάθε χώρο αποθήκευσης βάσει εγγράφων·
έλεγχος της συσσώρευσης και χρήσης ραδιενεργών στοιχείων·
Σε περίπτωση κινδύνου, τα ατυχήματα πρέπει να προλαμβάνονται.
σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, όλες οι συνέπειες πρέπει να εξαλειφθούν.

Ποιος είναι ο κίνδυνος της ΡΑΟ

Για να αποφευχθεί ένα τέτοιο αποτέλεσμα, όλες οι επιχειρήσεις που χρησιμοποιούν ραδιενεργά στοιχεία υποχρεούνται να εφαρμόζουν συστήματα φιλτραρίσματος, να ελέγχουν τις παραγωγικές δραστηριότητες, να απολυμαίνουν και να απορρίπτουν τα απόβλητα. Αυτό βοηθά στην πρόληψη μιας περιβαλλοντικής καταστροφής.

Το επίπεδο κινδύνου RW εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η ποσότητα των απορριμμάτων στην ατμόσφαιρα, η δύναμη της ακτινοβολίας, η περιοχή της μολυσμένης περιοχής, ο αριθμός των ανθρώπων που ζουν σε αυτήν. Δεδομένου ότι αυτές οι ουσίες είναι θανατηφόρες, σε περίπτωση ατυχήματος, είναι απαραίτητο να εξαλειφθεί η καταστροφή και να εκκενωθεί ο πληθυσμός από την περιοχή. Είναι επίσης σημαντικό να αποτραπεί και να σταματήσει η μεταφορά ραδιενεργών αποβλήτων σε άλλες περιοχές.

Κανόνες αποθήκευσης και μεταφοράς

Μια επιχείρηση που εργάζεται με ραδιενεργές ουσίες πρέπει να διασφαλίζει την ασφαλή αποθήκευση των αποβλήτων. Περιλαμβάνει τη συλλογή ραδιενεργών αποβλήτων, τη μεταφορά τους στη διάθεση. Τα μέσα και οι μέθοδοι που απαιτούνται για την αποθήκευση καθορίζονται από έγγραφα. Για αυτούς, ειδικά δοχεία είναι κατασκευασμένα από καουτσούκ, χαρτί και πλαστικό. Επίσης αποθηκεύονται σε ψυγεία, μεταλλικά τύμπανα. Η μεταφορά των ραδιενεργών αποβλήτων πραγματοποιείται σε ειδικά σφραγισμένα δοχεία. Κατά τη μεταφορά, πρέπει να στερεώνονται με ασφάλεια. Η μεταφορά μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο από εταιρείες που διαθέτουν ειδική άδεια για αυτό.

Ανακύκλωση

Η επιλογή των μεθόδων ανακύκλωσης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των απορριμμάτων. Ορισμένοι τύποι απορριμμάτων τεμαχίζονται και συμπιέζονται για να βελτιστοποιηθεί ο όγκος των απορριμμάτων. Είναι σύνηθες να καίγονται ορισμένα υπολείμματα σε έναν κλίβανο. Η επεξεργασία RW πρέπει να συμμορφώνεται με τις ακόλουθες απαιτήσεις:

απομόνωση ουσιών από νερό και άλλα προϊόντα.
εξάλειψη της ακτινοβολίας?
απομόνωση των επιπτώσεων στις πρώτες ύλες και τα ορυκτά·
αξιολογήσει τη σκοπιμότητα της ανακύκλωσης.

Συλλογή και αφαίρεση

Η συλλογή και η διάθεση των ραδιενεργών αποβλήτων θα πρέπει να πραγματοποιείται σε χώρους όπου δεν υπάρχουν μη ραδιενεργά στοιχεία. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κατάσταση της συσσώρευσης, η κατηγορία των αποβλήτων, οι ιδιότητες, τα υλικά τους, ο χρόνος ημιζωής των ραδιονουκλεϊδίων και η πιθανή απειλή της ουσίας. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί μια στρατηγική για τη διαχείριση RW.

Για τη συλλογή και την αφαίρεση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε εξειδικευμένο εξοπλισμό. Οι ειδικοί λένε ότι αυτές οι επεμβάσεις είναι δυνατές μόνο με μεσαίες και χαμηλές δραστικές ουσίες. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, κάθε βήμα πρέπει να ελέγχεται για να αποφευχθεί μια περιβαλλοντική καταστροφή. Ακόμη και ένα μικρό λάθος μπορεί να οδηγήσει σε ατύχημα, ρύπανση του περιβάλλοντος και θάνατο τεράστιου αριθμού ανθρώπων. Θα χρειαστούν πολλές δεκαετίες για να εξαλειφθεί η επίδραση των ραδιενεργών ουσιών και να αποκατασταθεί η φύση.

Η διάθεση των ραδιενεργών αποβλήτων είναι απαραίτητη για την πρόληψη των επιπτώσεων των επιβλαβών χημικών στοιχείων και των ραδιενεργών ισοτόπων στο περιβάλλον, την οικολογία και, κυρίως, την ανθρώπινη υγεία.

Το επίπεδο εκπαίδευσης αυξάνεται κάθε χρόνο και η ανακύκλωση και η ανακύκλωση εξακολουθεί να μην συλλαμβάνει ολόκληρη την ποσότητα των εισερχόμενων απορριμμάτων. Η ανακύκλωση και η ανακύκλωση είναι πολύ αργές, ενώ η διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων απαιτεί πιο ενεργή δράση.

Πηγές περιβαλλοντικής μόλυνσης με ραδιενεργά απόβλητα

Η πηγή ραδιενεργού ή μπορεί να είναι οποιαδήποτε εγκατάσταση που χρησιμοποιεί ή επεξεργάζεται ραδιενεργά ισότοπα. Μπορεί επίσης να είναι οργανισμοί που παράγουν υλικά EBPM, η παραγωγή των οποίων παράγει ραδιενεργά απόβλητα. Πρόκειται για μια βιομηχανία στον πυρηνικό ή ιατρικό τομέα που χρησιμοποιεί ή παράγει ραδιενεργά υλικά για την κατασκευή των προϊόντων της.

Τέτοια απόβλητα μπορούν να σχηματιστούν σε διάφορες μορφές και, το πιο σημαντικό, να προσλάβουν διαφορετικά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά. Όπως η συγκέντρωση και ο χρόνος ημιζωής του κύριου στοιχείου που αποτελεί τα ραδιονουκλίδια. Μπορούν να σχηματίσουν:

Κατά την επεξεργασία των μετρητών σπινθηρισμού, το διάλυμα, το οποίο περνά σε υγρή μορφή.
Κατά την επεξεργασία χρησιμοποιημένου καυσίμου.
Κατά τη λειτουργία των συστημάτων εξαερισμού, εκλύσεις ραδιενεργών υλικών σε αέριο σε παρόμοιες μορφές μπορούν επίσης να συμβούν σε διάφορες επιχειρήσεις που ασχολούνται με τέτοιες ουσίες.
Ιατρικές προμήθειες, αναλώσιμα, εργαστηριακά γυάλινα σκεύη, ραδιοφαρμακευτικοί οργανισμοί, γυάλινα δοχεία που χρησιμοποιούνται κατά την εργασία με καύσιμα για πυρηνικούς σταθμούς μπορούν επίσης να θεωρηθούν πηγή μόλυνσης.
Οι φυσικές πηγές ακτινοβολίας γνωστές ως PIR μπορούν επίσης να εκπέμπουν ραδιενεργή μόλυνση. Το κύριο μέρος τέτοιων ουσιών είναι τα νουκλίδια (εκπομποί βήτα), το κάλιο - 40, το ρουβίδιο - 87, το θόριο - 232, καθώς και το ουράνιο - 238 και τα προϊόντα διάσπασής τους που εκπέμπουν σωματίδια άλφα.

Η Sanepidnadzor έχει εκδώσει έναν κατάλογο κανονισμών για υγειονομικούς κανόνες για την εργασία με τέτοιες ουσίες.

Ένα μικρό μέρος των ραδιονουκλεϊδίων περιέχεται ακόμη και στον συνηθισμένο άνθρακα, αλλά είναι τόσο μικρό που ακόμη και η μέση συγκέντρωση τέτοιων στοιχείων στην επιφάνεια της γης υπερβαίνει το μερίδιό τους. Αλλά η τέφρα άνθρακα είναι ήδη ίση σε ραδιενέργεια με τον μαύρο σχιστόλιθο, αφού τα ραδιονουκλίδια δεν καίγονται. Κατά τη χρήση του άνθρακα σε φούρνους, μόνο ραδιενεργά στοιχεία απελευθερώνονται και εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με ιπτάμενη τέφρα. Επιπλέον, με τον αέρα, ένα άτομο εισπνέει ετησίως τοξικά χημικά στοιχεία που έφτασαν εκεί κατά τη λειτουργία οποιωνδήποτε σταθμών παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν άνθρακα. Το σύνολο αυτών των εκπομπών στη Ρωσία είναι περίπου 1000 τόνοι ουρανίου.

Τα χρησιμοποιημένα στοιχεία φυσικού αερίου και προϊόντων πετρελαίου μπορεί επίσης να περιέχουν ένα στοιχείο όπως το ράδιο, η αποσύνθεση ενός τέτοιου προϊόντος μπορεί να εξαρτάται από τις αποθέσεις θειικών αλάτων σε πετρελαιοπηγές. Καθώς και το ραδόνιο, το οποίο μπορεί να είναι συστατικό νερού, αερίου ή πετρελαίου. Η διάσπαση του ραδονίου σχηματίζει στερεά ραδιοϊσότοπα, κατά κανόνα σχηματίζεται ως ίζημα στα τοιχώματα του αγωγού.

Οι περιοχές παραγωγής προπανίου στα διυλιστήρια θεωρούνται οι πιο επικίνδυνες ραδιενεργές περιοχές, καθώς το ραδόνιο και το προπάνιο έχουν το ίδιο επίπεδο σημείου βρασμού. Οι ατμοί, που πέφτουν στον αέρα ως ίζημα, πέφτουν στο έδαφος και μολύνουν ολόκληρη την επικράτεια.

Η διάθεση αυτού του τύπου ραδιενεργών αποβλήτων είναι πρακτικά αδύνατη, καθώς μικροσκοπικά σωματίδια υπάρχουν στον αέρα όλων των πόλεων της χώρας.

Τα ιατρικά ραδιενεργά απόβλητα έχουν επίσης πηγές ακτίνων βήτα και γάμμα, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Η πυρηνική διαγνωστική ιατρική χρησιμοποιεί έναν εκπομπό γάμμα μικρής διάρκειας (τεχνήτιο - 99ο). Το μεγαλύτερο μέρος του αποσυντίθεται σε αρκετά σύντομο χρονικό διάστημα, μετά το οποίο δεν έχει καμία επίδραση στο περιβάλλον και απορρίπτεται μαζί με τα συνηθισμένα σκουπίδια.

Ταξινόμηση των ραδιενεργών αποβλήτων και των στοιχείων τους

Υπάρχουν τρεις ομάδες στις οποίες χωρίζονται τα ραδιενεργά απόβλητα, οι οποίες είναι:

χαμηλή ενεργή?
μέτρια ενεργή?
ιδιαίτερα δραστήρια.

Τα πρώτα χωρίζονται επίσης σε τέσσερις κατηγορίες:

GTCC.

Το τελευταίο είναι το πιο επικίνδυνο.

Υπάρχει επίσης μια κατηγορία διουρανικών ραδιενεργών αποβλήτων, περιλαμβάνει απόβλητα άλφα που εκπέμπουν υπερουρανικά ραδιονουκλίδια με χρόνο ημιζωής άνω των 20 ετών. Και η συγκέντρωση είναι μεγαλύτερη από 100 nCi/g. Λόγω του γεγονότος ότι η περίοδος αποσύνθεσής τους είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των συμβατικών απορριμμάτων ουρανίου, η απόρριψή τους γίνεται πιο προσεκτικά.

Μέθοδοι διάθεσης ή διάθεσης ραδιενεργών αποβλήτων

Ακόμη και για ασφαλή μεταφορά και αποθήκευση, τέτοια απόβλητα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία και να προετοιμάζονται για την περαιτέρω μετατροπή τους σε καταλληλότερες μορφές. Η προστασία του ανθρώπου και του φυσικού περιβάλλοντος, τα πιο πιεστικά ζητήματα. Η διάθεση των ραδιενεργών αποβλήτων δεν πρέπει να προκαλεί καμία ζημιά στο περιβάλλον και στην πανίδα γενικότερα.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι καταπολέμησης πυρηνικών ουσιών, η επιλογή των οποίων εξαρτάται από το επίπεδο επικινδυνότητας των τελευταίων.

υαλοποίηση.

Το υψηλό επίπεδο δραστηριότητας (HLW) αναγκάζει τη χρήση της υαλοποίησης ως μέθοδο ταφής προκειμένου να δώσει στην ύλη μια στερεή μορφή που θα παραμείνει σε αυτή τη σταθερή μορφή για χιλιάδες χρόνια. Κατά τη διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων στη Ρωσία, χρησιμοποιείται βοριοπυριτικό γυαλί, η σταθερή του μορφή θα επιτρέψει τη διατήρηση οποιουδήποτε στοιχείου μέσα σε μια τέτοια μήτρα για πολλές χιλιετίες.

Καύση.

Η χρήση ραδιενεργών αποβλήτων με χρήση αυτής της τεχνολογίας δεν μπορεί να ολοκληρωθεί. Χρησιμοποιείται, κατά κανόνα, για τη μερική μείωση του όγκου των υλικών που αποτελούν απειλή για το περιβάλλον. Με αυτή τη μέθοδο, υπάρχει ανησυχία για την ατμόσφαιρα, επειδή άκαυστα σωματίδια νουκλεϊδίων εισέρχονται στον αέρα. Ωστόσο, χρησιμοποιείται για την καταστροφή τέτοιων τύπων μολυσμένων υλικών όπως:

ξύλο;
απορρίμματα χαρτιού;
ρούχα;
καουτσούκ;

Οι εκπομπές στην ατμόσφαιρα δεν υπερβαίνουν τα καθιερωμένα πρότυπα, καθώς τέτοιοι κλίβανοι σχεδιάζονται και αναπτύσσονται σύμφωνα με τα υψηλότερα πρότυπα, μια σύγχρονη τεχνολογική διαδικασία.

Σφραγίδα.

Αυτή είναι μια αρκετά γνωστή και αξιόπιστη τεχνολογία που επιτρέπει τη μείωση του όγκου (που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία ΑΣΑ και άλλων προϊόντων μεγάλου μεγέθους) των απορριμμάτων χαμηλού κινδύνου. Το εύρος των εγκαταστάσεων για πρέσες τέτοιων ενεργειών είναι αρκετά μεγάλο και μπορεί να κυμαίνεται από 5 τόνους έως 1000 τόνους (σούπερ συμπιεστής). Ο συντελεστής συμπίεσης σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι ίσος με 10 ή περισσότερο, ανάλογα με το υλικό που επεξεργάζεται. Σε αυτή την τεχνολογία, χρησιμοποιούνται υδραυλικές ή πνευματικές πρέσες με δύναμη χαμηλής πίεσης.

Τσιμεντοποίηση.

Η τσιμεντοποίηση χώρων ταφής ραδιενεργών αποβλήτων στη Ρωσία είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους ακινητοποίησης ραδιενεργών ουσιών. Χρησιμοποιείται ένα ειδικό υγρό διάλυμα, το οποίο περιλαμβάνει πολλά χημικά στοιχεία, η δύναμή τους πρακτικά δεν επηρεάζεται φυσικές συνθήκες, πράγμα που σημαίνει ότι η διάρκεια ζωής τους είναι σχεδόν απεριόριστη.

Η τεχνολογία εδώ είναι να τοποθετήσετε ένα μολυσμένο αντικείμενο ή ραδιενεργά στοιχεία σε ένα δοχείο, στη συνέχεια να το γεμίσετε με ένα προπαρασκευασμένο διάλυμα, να αφήσετε χρόνο να σκληρύνει και να το μετακινήσετε σε κλειστό χώρο για αποθήκευση.

Αυτή η τεχνολογία είναι κατάλληλη για ενδιάμεσα επικίνδυνα απόβλητα.

Από καιρό πιστεύεται ότι στο εγγύς μέλλον η διάθεση ραδιενεργών αποβλήτων μπορεί να πραγματοποιηθεί στον Ήλιο, σύμφωνα με αναφορές των μέσων ενημέρωσης, η Ρωσία αναπτύσσει ήδη ένα τέτοιο έργο. Αλλά ενώ αυτό είναι μόνο στα σχέδια, πρέπει να φροντίσετε το περιβάλλον και την οικολογία της πατρίδας σας.