ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 157
Скачиваний: 0
а) для случаев высоких концентраций и больших количеств
отходов — концентрирование и хранение; |
|
|
б) для случаев низких |
концентраций и |
небольших коли |
честв—разбавление и рассеивание. |
|
|
Следующие два принципа приобретают возрастающее зна |
||
чение по мере увеличения |
количества отходов: |
|
в) хранение для того, |
чтобы обеспечить |
распад короткожи- |
вущих изотопов перед удалением отходов со средней удельной активностью;
г) извлечение долгоживущих изотопов с высокой токсично стью перед удалением остаточной активности.
Проблема удаления радиоактивных отходов согласно этим принципам может показаться сравнительно простой. Однако при практическом осуществлении их возникают трудности тех
нического, |
экономического и социального |
характера. |
Длительное хранение радиоактивных отходов. Высокоактив |
||
ные отходы |
для длительного хранения, |
в процессе которого |
происходит |
их распад, помещаются в специально изготовленные |
|
емкости после соответствующего упаривания. Основное достоин ство этого метода заключается в том, что опасные отходы нахо дятся под постоянным наблюдением и при необходимости могут быть изъяты.
Но этому методу свойственны серьезные недостатки. Подзем ные емкости должны быть расположены так, чтобы избежать возможного загрязнения ландшафта в случае нарушения их це лостности. Срок службы емкостей при этих условиях можно только предугадать. Поэтому необходим постоянный контроль за подземными камерами и подземными водами. Метод является относительно дорогим, тем более что для изготовления емкостей используют особые сорта устойчивых к коррозии металлов.
Представление о скорости снижения активности отходов во время их хранения дают показатели, приведенные в табл. 68.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
68 |
Снижение активности |
отходов |
в процессе |
их хранения, Мкюри [7] |
|
||
|
|
Время хранения |
отходов, |
годы |
|
|
Период накопления |
|
|
|
|
|
|
активности, годы |
0 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
|
||||||
і |
1 810 |
15,57 |
8,32 |
5,07 |
3,59 |
2,72 |
10 |
17 200 |
593 |
412 |
284 |
204 |
158 |
20 |
56 700 |
2523 |
1879 |
1351 |
998 |
763 |
30 |
152 000 |
7470 |
5690 |
4250 |
3170 |
2430 |
40 |
376 000 |
19 370 |
15 080 |
11 330 |
8410 |
6440 |
Твердые отходы в больших количествах и с высокой активно стью в основном образуются на заводах по переработке ядер ного горючего. Состоят эти отходы главным образом из шла-
мов, возникающих при переработке жидких отходов. Кроме того, к твердым отходам относятся загрязненное оборудование, отхо ды лабораторий и т. п. Хранение твердых отходов осуществ ляется в специально оборудованных помещениях, оснащенных •соответствующей вентиляцией. Так как твердые радиоактивные отходы помещаются в особые контейнеры, требующие постоян ного дозиметрического контроля, то их хранение в принципе сходно с хранением высокорадиоактивных жидких отходов.
Во всех случаях при планировке и оборудовании хранилищ радиоактивных материалов рекомендуется учитывать возмож ность постепенного загрязнения рабочих помещений и вероят ность аварийных случаев [21]. Поэтому хранилища высокора диоактивных материалов располагают в удалении от жилых и производственных строений, в которых выполняются работы, не связанные с ионизирующими излучениями.
Малоактивные газообразные и жидкие отходы обычно удаля ются непосредственно в биосферу, но при таких условиях, кото рые гарантируют их быстрое разбавление и рассеивание до кон центраций, безопасных для человека, животных и растений [22].
Удаление газообразных радиоактивных отходов. Основными источниками радиоактивных газообразных отходов являются предприятия атомной промышленности и в значительно меньшей степени научные и медицинские учреждения. Согласно действую щим санитарным правилам, любое радиоактивное загрязнение атмосферы сверх установленных норм должно быть исключено применением соответствующих защитных устройств и прежде всего фильтров, очищающих воздух рабочих помещений от со держащихся в нем радиоактивных аэрозолей. Эффективность применяющихся методов очистки воздуха ограничена определен ными техническими возможностями, в результате чего нередко отработанный воздух содержит еще некоторые количества радио нуклидов, но в концентрациях, не превышающих безопасных уровней.
Общее количество радионуклидов, поступающих с выбросами в атмосферный воздух, зависит от объема работ, которые вы полняются в данном учреждении, характера технологического процесса, способа и организации очистки и т. п. Однако больше всего поступает в атмосферу радиоактивных отходов предприя тий атомной промышленности в виде:
1)активированного газообразного теплоносителя;
2)газов, выделяющихся непосредственно из твэлов при их
порче;
3)газов и аэрозолей, образующихся при растворении отрабо танного ядерного горючего на заводах по его химической пере работке;
4)газов и аэрозолей, образующихся в процессе выпаривания. В первом случае активность обусловливается в основном со
держанием 4 1 Аг. Но в непредвиденных ситуациях в результате
потерь газообразных теплоносителей, таких, как С 0 2 или Не, радиоактивность летучего выброса может резко увеличиться, особенно за счет продуктов деления, поступивших из разгерме тизировавшихся твэлов [23].
При нормальной работе реактора на долю аэрозолей прихо дится примерно 0,1 % общей суммы радиоактивного выброса, осуществляющегося через специальную вытяжную трубу, обес печивающую должное рассеивание газа. Высота такой трубы на Первой атомной электростанции 100 м [28]. Экспериментальная проверка эффективности метода удаления радиоактивных отхо дов путем их рассеивания в атмосфере показала, что, как пра вило, такие вещества, как аргон или криптон, удерживаются в воздухе, не вызывая загрязнения ландшафта. В то же время другие аэрозоли, и в их числе иод, способны выпадать на почву. Последнему обстоятельству в значительной мере способствуют различные гидрометеорные осадки, интенсивные выбросы и не которые топографические условия местности. Из многолетнего
опыта работы ханфордских предприятий вытекает, |
что опас |
|
ность загрязнения окружающей среды связана главным |
образом |
|
с оседанием иода [24]. |
|
|
Радиоэкологическое обследование, проведенное |
в |
радиусе |
от 1 до 30 км вокруг заводов по химическому разделению изо топов, через вытяжные трубы которых в атмосферу вместе с другими летучими радионуклидами попадал и 1 3 Ч, показало, что радиоактивный иод содержится во многих животных и расте ниях. При этом наиболее высокий уровень накопления иода был обнаружен в тканях и особенно в щитовидной железе зайцев. Уровень накопления этого радионуклида у плотоядных живот ных, так же как и пресмыкающихся, оказался наименьшим. Всех обследованных животных по возрастающей степени накоп ления в тканях 1 3 Ч можно расположить в следующей последо
вательности: |
насекомые, пресмыкающиеся, |
кайоты, |
хищные |
|
птицы, куриные птицы, мелкие грызуны |
и |
зайцы. В |
среднем |
|
содержание |
иода в щитовидной железе |
зайцев было |
примерно |
|
в 500 раз больше, чем в растениях [25]. |
|
|
|
|
Эти исследования, проведенные в районе Ханфорда, свиде тельствуют о том, что рассеивание радионуклидов в воздушном океане не всегда гарантирует защиту от радиоактивного загряз нения биогеоценозов, прилегающих к пункту выброса радиоак тивных газов. В тех случаях, когда технология выброса радио активных газообразных отходов недостаточно совершенна, в при земном слое воздуха будет находиться и 4 1 Аг. Так, при обычном режиме работы брукхейвенского уран-графитового реактора, в котором в качестве охладителя используется атмосферный воз
дух, через вентиляционную |
трубу |
в сутки выбрасывается |
около |
||
7000 кюри 4 1 Аг. При этих |
выбросах в |
радиусе |
до 5 км кон |
||
центрация 4 1 Аг в воздухе у земли |
достигала порой 0,15 |
нкюри/л |
|||
[26]. Полное соответствие |
санитарным |
правилам, |
ограничиваю- |
||
щим процесс выброса в атмосферу газообразных радиоактивных отходов, как полагают, делает его в экологическом отношении практически безопасным.
Вопрос о предельной емкости атмосферы относительно газо образных радиоактивных отходов решен условно положительно. Оказалось, что даже при ежегодном расщеплении 1000 т ядер ного горючего уровень активности атмосферы за счет 8 5 Кг будет ниже ее активности, обусловленной потоком космических ча стиц.
Удаление радиоактивных отходов в землю. Было предложено много способов захоронения радиоактивных отходов в землю. Но все они используются в ограниченных пределах и в основном для твердых материалов с низкой активностью. В принципе сброс отходов в грунт может осуществляться несколькими ме тодами: от прямого слива жидких отходов до захоронения твер дых отходов в упакованном виде или навалом.
Однако при оценке возможных радиационноэкологических последствий такого захоронения необходимо прежде всего учи тывать гидрогеологические особенности избранного для этого района. Принято считать, что геологические формации представ ляют собой естественные трубопроводы и поэтому могут выпол
нить службу канализационной сети для выноса |
радионуклидов |
из района захоронения. В связи с этим считают, |
что для непо |
средственного захоронения жидких отходов в землю пригодно только ограниченное количество мест, которые могут быть опре делены только после тщательного геологического обследования. Подземные воды должны иметь небольшую скорость течения и быть удалены от возможных источников водоснабжения. Счи тается положительным, чтобы эти воды в конечном счете попа дали в большую реку или океан. Уровень грунтовых вод дол жен быть достаточно низким и приблизительно постоянным;
преимуществом |
должны |
пользоваться |
пустынные |
обла |
сти [27]. |
|
|
|
|
Практика |
захоронения |
жидких радиоактивных отходов в |
||
США показала, что при благоприятных условиях способ захоро нения в землю может безопасно применяться для растворов с суммарной активностью в десятки тысяч кюри [29].
Степень удержания активности почвой зависит в значитель ной мере от кислотности раствора и природы радиоактивных ионов. Обычно адсорбируются только катионы с эффективно стью, соответствующей порядку увеличения их заряда. Наблю дениями установлено, что такие продукты деления, как рутений, которые могут образовывать незаряженные или анионные ком плексы, плохо адсорбируются и относительно быстро распро страняются в грунте.
Во всех тех случаях, когда производится захоронение радио активных отходов в землю, необходимо знать скорость и направ ление движения грунтовых вод и расстояние до действительных