Файл: Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы.pdf

воздуха. Значительное количество радиоактивных аэрозолей выбрасывается в атмосферу с выхлопными газами вакуум-насо­ сов, воздушных компрессоров.

Разбавляющая способность воздушного пространства неиз­ меримо велика, однако это не всегда предохраняет окружаю­ щую среду от вредного влияния газовых выбросов, так как рас­ пространение факела выбросов в атмосферу зависит от свойств самого факела, метеорологических условий, температуры возду­

оставшиеся примеси. Из полученных урановых соединений диф­ фузионным методом отделяют 2 3 5 U от 2 3 8 U , восстанавливают до металлического урана и подготавливают для прямого исполь­ зования в реакторе в качестве топливного материала. Операция очистки включает механические манипуляции с сухими порош­ ками соединений урана, поэтому возникает некоторая вероят­ ность попадания урановой пыли в окружающую среду.

Значительная концентрация радионуклидов содержится и в жидких отходах. На некоторых заводах приблизительный объем жидких отходов от переработки одной тонны уранового концент­ рата достигает нескольких сот кубических метров с макси­ мальной радиоактивностью порядка 25 мкюри/л [1].

Отходы газодиффузионных заводов. Обогащение урана изо­ топом 2 3 5 U завершается на специальных газодиффузионных за­ водах, где четыреххлористый уран, полученный на заводах по рафинированию, превращается в шестифтористый уран.

Схематично диффузионные установки такого завода пред­ ставляют собой камеру, разделенную пористыми перегородками

на соответствующие части. В одну часть подается под невысо­ ким давлением шестифтористый уран, который проникает че­ рез пористую перегородку в другую камеру с пониженным дав-

Промывные воды 0,1 т

Продукт

Урановый концентрат 2,0 кг

с 757,-ным содержанием урана

Рис. 35. Ориентировочная количественная харак­ теристика отходов урановых предприятий.

лением. Содержащиеся в газе (шестифтористом уране) моле­ кулы имеют различные массы (349 и 352), но характеризуются одинаковыми значениями средней энергии; поэтому более лег­ кие молекулы, содержащие 2 3 5 U , обладают большей скоростью, что приводит к большему проникновению их через пористую пе­ регородку.

В зоне пониженного давления камеры собирается обогащен­ ный легким изотопом продукт. Такая камера-сепаратор назы­ вается разделительной ступенью. Несколько разделительных ступеней, соединенных последовательно, образуют каскад. Обыч­ ный газодиффузионный завод содержит серию каскадов из не­ скольких тысяч разделительных ступеней.

На газодиффузионном заводе в Ок-Ридже количество сбра­ сываемого с газообразными отходами шестифтористого урана

скую обработку и очистку металла кислотами.

Урансодержащие отходы, образующиеся при этих операци­ ях, состоят из скрапа, сплавов, жидкостей, загрязненного ме­

нельзя выгодно переработать, разбавляют и сбрасывают в по­

ной и фтористоводородной кислот, содержащих некоторое коли­

ное загрязнение окружающей среды этими заводами, возмож­ ность случайного загрязнения все-таки полностью не исключена. Стружки и опилки урана, а также некоторые урановые сплавы являются пирофорами, т. е. самовоспламеняющимися вещества­ ми. В случае возникновения на этих заводах пожара в окружающую среду может попасть большое количество ак­ тивности.

Эксплуатационные отходы реакторов. Несмотря на то что

внутри реакторов концентрируется очень много продуктов деле­ ния, большинство реакторов выбрасывает во внешнюю среду лишь умеренные количества радионуклидов. Это обусловлено тем, что охлаждающая среда (теплоноситель) циркулирует по замкнутой системе и не покидает контуров, в которых она со­ держится. Однако иногда теплоноситель после прохождения через реактор возвращается во внешнюю среду.

При эксплуатации реакторов с воздушным охлаждением в атмосферу постоянно удаляется 4 1 Аг, который образуется в ре-

сотой 120 м метеорологическое перемешивание воздуха обеспе­ чивает безопасные уровни по всей площади периметра пред­ приятия.

Для предотвращения выброса радиоактивных аэрозолей из реакторов, охлаждаемых воздухом, последний перед поступле­ нием в реактор подвергают фильтрации. При этом удаляются

В реакторах с водяным охлаждением, для того чтобы пре­ дупредить накопление в воде продуктов нейтронной активации, ее подвергают очистке от твердых взвешенных частиц и раст­ воренных в ней минералов—деминерализации. Но тем не ме­ нее следы примесей в ней сохраняются, и после облучения в ак­ тивной зоне вода приобретает соответствующую активность. Поэтому в большинстве замкнутых охладительных систем для поддержания чистоты охладителя на требуемом уровне его под­ вергают непрерывной деминерализации. В некоторых системах часть охладителя сбрасывают в отходы, а для восполнения по­ терь производится подпитка контура свежей деминерализован­ ной водой.

На атомных кораблях основную долю эксплуатационных от­

борт производят несколько раз в месяц. Объем сброса в месяц

Отходы предприятий по регенерации ядерного топлива. На­ личие больших количеств продуктов деления в облученном топ­ ливе сильно усложняет процесс химической переработки и тре­ бует специальных мер по защите персонала и предотвращению загрязнения окружающей среды.

Поэтому перед отправкой отработанных твэлов на химиче­ ские заводы для регенерации топлива они выдерживаются в спе­ циальных бассейнах в течение времени, необходимого для рас­ пада короткоживущих радионуклидов. Вода бассейнов может за­ грязниться продуктами деления при нарушении целостности обо­ лочек твэлов, примесями, имеющимися на оболочках, пылью и другими материалами, попадающими в воду бассейна при раз­ грузке реактора.

В Чок-Ривере из бассейна выдержки еженедельно откачива­ ют 1900—3000 м3 воды, направляемой в небольшой пруд для фильтрации в землю [19]. Подсчитано, что с этой водой в пруд уже сброшено 2000 кюри 9 0 Sr и 100 г плутония. В бассейновых водах Р>рукхейвенской лаборатории основная активность принад­

ния окружающей местности. Эта опасность обусловлена высо­

При рассмотрении радиоизотопного состава отходов, образую­ щихся после регенерации ядерного топлива, необходимо иметь в виду и то, что в этой сложной смеси наряду с осколочными радионуклидами может содержаться некоторое количество тя­ желых изотопов: 2 3 7 Np, 2 3 8 Pu, 2 4 1 Am и 2 4 2 Cm. Присутствие этих «-излучателей в определенной мере увеличивает степень биоло­ гической опасности отходов.

.любой технологической операции, при которой были использо­

ной энергии сопровождается увеличением радиоактивных отхо­ дов, проблема их безопасного удаления из сферы биогенеза при­ обрела в настоящее время международное значение. В итоге напряженной исследовательской деятельности сформулированы следующие основные принципы захоронения радиоактивных от­ ходов: