ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
или потенциальных их потребителей. При малой скорости дви жения распад короткоживущих радиоизотопов может оказаться весьма существенным, что делает захоронение вполне безопас ным. Однако если в отходах содержатся долгоживущие изотопы (9 0 Sr и 1 3 7 Cs), то скорость перемещения грунтовых вод должна быть весьма медленной, а расстояние от места захоронения до возможного выхода воды в зону биогенеза — достаточно большим. Сбросы растворов в пористые горные породы, особенно при на личии в них трещин, приводит к более неустойчивому направ лению движения радиоактивных материалов, чем в песчаных формациях. В районах с пористыми известковыми породами проницаемость может быть очень высокой, и поэтому радиоак тивные вещества в этих условиях могут распространяться зна чительно дальше, чем в песчаных формациях [27].
Помимо глубоких колодцев для удаления жидких радиоак тивных отходов сделаны попытки использования отработанных нефтяных скважин или специально пробуренных [30, 31]. В по следнем случае для увеличения емкости подземного хранилища прибегают к методу гидравлического разрыва пласта. В ОкРидже создана опытная установка, с помощью которой было успешно захоронено за один прием на большой глубине около 6000 т жидких отходов. Отходы эти могут быть смешаны с це ментом, который после застывания надежно иммобилизирует радионуклиды, препятствуя их миграции с подземными вода ми [32, 33].
Для удаления радиоактивных отходов рекомендуют также использовать заброшенные шахты, при этом полагают, что наи более успешно можно использовать в этих целях выработки соляных копей. Как известно, каменная соль при больших дав лениях приобретает текучие свойства, от этого в ее толще исче зают различные трещины и радиоактивные вещества оказыва ются навечно замурованными на большой глубине.
Удаление радиоактивных отходов в море. Несмотря на то что в течение более чем 20 лет в открытые районы моря (океа на) производятся систематические сбросы малоактивных отхо
дов, пока еще немного известно о способности этой сферы |
при |
|||
нимать и задерживать в себе отдельные |
радионуклиды. |
|
||
Первые сбросы в морскую среду отходов с низкими уровня |
||||
ми радиоактивности были произведены в 1946 г. близ |
побережья |
|||
США в воды Атлантического и Тихого |
океанов. С |
1954 |
по |
|
1958 г. в Атлантический океан было сброшено |
около 3290 кюри. |
|||
Для сброса использовали впадину на |
дне |
океана |
глубиной |
1820 м. Радиологическое обследование районов Тихого океана, использованных для захоронения отходов, показалЬ, что к исхо ду такой 15-летней практики вода придонных слоев была сво бодна от присутствия радиоактивных примесей [17].
Помимо отходов атомной промышленности в США широко производят удаление в открытые районы моря слабоактивных
эксплуатационных отходов атомных кораблей. Суммарное со держание в таком годовом сбросе долгоживущих изотопов обычно не превышает 2 кюри. За 48 тыс. км, пройденных ато моходом «Саванна», накопилось всего менее 10 кюри слабоак тивных отходов [34]. Обследование акваторий, в районе которых производились сбросы, не обнаружило радиоактивного загряз
нения воды и ее обитателей. Однако в тех случаях, |
когда кора |
бельные эксплуатационные отходы систематически |
попадали |
в воду в районе баз и верфей, на которых в течение |
нескольких |
лет производились обслуживание и осмотр атомных кораблей, при соответствующих обследованиях были отмечены локальные
зоны донных отложений, загрязненных б 0 Со [35]. В то же |
время |
||||||
на стоянках атомохода |
«Саванна» загрязнение |
воды |
и |
гидро- |
|||
бионтов не было обнаружено [35, |
36]. |
|
|
|
|
|
|
Специальными исследованиями |
выяснено, |
что |
при |
выбросе |
|||
за борт теплоносителя |
из судового |
реактора |
(при |
его |
прогреве) |
||
разбавление в течение |
первого часа достигает |
тысячекратного |
значения, но затем темп его быстро снижается и в последующие два часа удельная активность загрязненного участка воды в га вани уменьшается всего в 10 раз. Особенно быстрое разведение жидких радиоактивных отходов происходит во время движения судна при сливе их непосредственно под вращающийся винт. Таким образом производят сброс в море и отработанной ионо обменной смолы-деминерализатора, суммарная активность кото рой иногда превышает 150 кюри. Позволительность такого сброса объясняется тем, что адсорбированные смолой радионук лиды отмываются морской водой всего в течение нескольких
минут. Прямыми исследованиями установлено, что |
при |
скоро |
||||||||
сти судна |
в 15 узлов в течение |
10 мин |
создается |
турбулентная |
||||||
струя объемом около 10е мъ [23]. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поэтому если отработанная смола будет равномерно попа |
||||||||||
дать под |
винт |
в течение |
10 мин, |
то отмываемые |
радионуклиды |
|||||
будут гомогенно распределяться в этом |
объеме |
и |
начальная |
|||||||
концентрация их не превысит 0,15 мккюри/л. |
Через сутки |
радио |
||||||||
активные |
вещества распространятся на глубину 50—100 м, |
т. е. |
||||||||
до термоклина |
(в открытом море). По |
данным, |
характеризую |
|||||||
щим диффузию в океане, через сутки максимальная |
концентра |
|||||||||
ция в центре рассеивающегося |
объема |
отходов |
снизится |
до |
||||||
1 • 10~10 кюри/л. |
После 10 суток концентрация |
сброса |
еще умень |
|||||||
шится до |
1 • Ю - 1 2 кюри/л, |
что примерно |
в 100 |
раз |
ниже |
уровня |
||||
природной |
активности морской воды [17J. |
|
|
|
|
|
По современным представлениям, среднее время сохранения отходов в верхнем слое глубиной 75 м соответствует примерно
7годам.
ВАнглии с 1952 г. практикуется сброс жидких радиоактив ных отходов с Уиндскейлского завода в Ирландское мелковод
ное |
море по трубопроводу, |
отходящему от берега в районе |
Зап. |
Кумберленда примерно |
на 3 км. |
Таким путем |
ежемесячно удаляется до 10 000 |
кюри отходов. |
Для ограничения |
степени опасности загрязнения |
гидробионтов |
и уменьшения вероятности загрязнения радиоактивными веще ствами берега при этом способе удаления отходов в море были установлены их предельно допустимые количества, сбрасывае мые в течение суток: для стронция — 2 кюри, иттрия — 10, плу тония— 0,1, рутения и цезия — 100 кюри.
Но, несмотря на систему ограничительных мероприятий, на правленных на недопущение радиоактивного загрязнения рыбы, ракообразных, водорослей и других объектов морского промыс ла, радиометрический контроль, проводимый в районах, приле гающих к выходному отверстию трубы, и в смежных районах, установил накопление в донных отложениях продуктов де ления. При выборе мест захоронения радиоактивных отходов в море рекомендуют выделять три зоны: устья рек, доступные для
приливов, прибрежные воды и глубины открытых |
районов |
мо |
ря [37]. |
|
|
Помимо обилия водной флоры и фауны устья |
рек нередко |
|
характеризуются тем, что в период 'приливов придонная |
вода |
движется к берегу, создавая опасную тенденцию для накопле ния в этом районе радиоактивных отходов.
Прибрежные воды бухт и гаваней также обычно густо насе лены придонными организмами, имеют слабый водообмен, в ре зультате чего дисперсия радионуклидов протекает в этих местах, как правило, сравнительно замедленно.
Захоронение в морских глубинах, очевидно, сопряжено с ря дом преимуществ и, по-видимому, менее опасно, так как здесь должны быть более благоприятные условия для быстрого рас
сеивания радионуклидов |
и меньше |
возможностей для |
зараже |
ния организмов, служащих объектом морского промысла. |
|||
В 1966 г. на Третьей международной конференции по мирно |
|||
му использованию атомной энергии |
была подведена |
итоговая |
|
оценка апробированным |
способам |
захоронения радиоактивных |
отходов в море. Заслуживающими внимание как наиболее безо пасные в экологическом и гигиеническом отношениях оказались только два метода.
1. Захоронение в изолированном виде. Для этого высоко активные отходы подвергаются такой предварительной обработ ке, при которой они теряют способность рассеивания в воде. В этих целях радиоактивные вещества перемешиваются с кера микой или цементом или помещаются в контейнеры, выдержи вающие большое давление. После этого они транспортируются за пределы литоральной зоны и сбрасываются на больших глут бинах.
2. Захоронение в разбавленном виде. В этом случае сбросу в море подвергаются жидкие отходы с малой удельной активно стью. Высокоактивные отходы подвергаются предварительному разбавлению. Для того чтобы концентрация отходов, попавших
в водную среду, быстро убывала, сброс их рекомендуют осуще ствлять во время движения судна и желательно под его винт.
Другие методы захоронения, например в районах со слабым течением или мелководных, в литоральной зоне, характеризую щейся высокой продуктивностью, или в таких местах, где не обеспечивается соответствующее разбавление из-за недостаточ ности объема воды (бухты, заливы), как показали наблюдения, могут сопровождаться неблагоприятными последствиями эколо гического или гигиенического характера.
Исходя из характера возможных экологических последствий, меняющихся в зависимости от ряда переменных условий, раз личают четыре основных типа радиоактивного загрязнения моря.
A. Периодическое загрязнение моря. Этот тип загрязнения наблюдается при сбросе короткоживущих радионуклидов даже в больших количествах или при очень сильном начальном раз бавлении.
Б. Постоянное загрязнение моря. Наблюдается в тех слу чаях, когда массы разбавляющей воды недостаточно (слабые течения), чтобы обеспечить должное рассеивание сброшенного материала, период полураспада радиоизотопов сравнительно большой, а сбросы производятся с малыми интервалами.
B. Местное загрязнение. Наблюдается тогда, когда точка сброса отходов остается постоянной или ее местоположение мало изменяется. В этом случае образуется область устойчивого распространения загрязнения. Концентрация радионуклидов в
этой области убывает вследствие разбавления |
пропорциональ |
но расстоянию от точки сброса к периферии. |
|
Г. Загрязнение большого масштаба. Такие |
загрязнения мо |
ря наблюдаются в тех случаях, если сброс производится во мно гих точках открытого района, а активность в воде определяется даже спустя значительный промежуток времени после произве денного сброса.
Удаление радиоактивных отходов в реки применяется до вольно широко в различных странах. В Англии жидкие отходы из Харуэлла, Олдермастона и Амершэма поступают в р. Темзу через р. Коли [38], в Бельгии малоактивные отходы в Моле сбрасывают в р. Моль-Нэт [39], в США — в реки Анимас, Клинч, Колумбия и др. [7]. Перед сбросом в реки эти отходы подвер гаются предварительной химической обработке, за исключением
воды, охлаждающей реактор, |
которая быстро теряет |
активность |
в специальных отстойных |
бассейнах. Например, |
в Энфорде |
вода, |
взятая для охлаждения реактора из р. Колумбия, после |
|
однократного использования |
поступает для выдержки в бас |
|
сейн, |
а из него возвращается |
в реку. |
Для этого метода существуют определенные ограничения, учитывающие особенности реки. Так, для р. Темзы, которая яв ляется источником питьевой воды для многочисленного населе-
ния, |
предъявляются иные |
требования, чем для рек, |
протекаю |
||||||
щих |
в пустынных |
местах. Поэтому |
административные |
органы |
|||||
обязывают, |
чтобы |
величина |
активности |
в р. Темзе |
не превы |
||||
шала |
по |
радию |
0,4 пкюри/л; |
по |
другим а-излучателям— |
||||
2,4 пкюри/л, |
по кальцию |
и стронцию — 20 пкюри/л; |
по |
другим |
|||||
Я-излучателям — 1 нкюри/л |
[40]. Важным |
условием |
при |
сбросе |
малоактивных отходов в реку считают быстрое их перемешива ние с чистой водой.
Большую роль играет соотношение между количеством сточ ных вод и дебитом реки, различие в удельных весах сточных вод и речной воды, скорость течения и т. д. Обычно в малых реках горного типа смешение происходит в течение нескольких минут. На больших и средних реках равнинного типа с выраженной струйностью протяженность участка, на отрезке которого про
исходит |
должное |
разбавление, |
достигает |
десятков километров. |
На этот |
процесс |
определенное |
влияние |
оказывает и степень |
мутности |
воды (твердый сток). |
В мутной |
воде радионуклиды |
стремятся адсорбироваться на суспензированных веществах, особенно если последние обладают заметными ионообменными свойствами. С нерастворенными твердыми частицами радионук лиды могут осаждаться на речное дно, особенно тогда, когда поток имеет небольшую скорость. Быстротекущие речки с по крытыми галькой берегами считаются идеальными для хоро шего перемешивания и дальнейшего переноса уже разбавлен ной активности.
Но, несмотря на то что перед сбросом радиоактивных отхо дов в ту или иную реку тщательно изучаются присущие ей гид рологические факторы, благоприятно или отрицательно влия ющие на процесс рассеивания радионуклидов, к настоящему времени известно много случаев загрязнения радионуклидами целых экологических систем, населяющих районы рек, располо женных значительно ниже пункта сброса отходов.
Например, при обследовании р. Анимас (США) ниже места сброса жидких отходов гидрометаллургических заводов было обнаружено повышенное накопление 2 2 6 Ra в тканях рыб, водо рослей и водных насекомых. Выявленный в этих исследованиях коэффициент накопления 2 2 6 Ra для водорослей и насекомых колебался в пределах 500—1000. В костях рыб коэффициент на копления радия достигал 100 [41].
Сравнительно высокие уровни загрязнения были обнаруже
ны и у обитателей |
р. Колумбия и окрестных |
болот ханфордских |
|||||||
заводов |
(США). Оказалось, что в тканях |
некоторых |
организ |
||||||
мов особенно |
интенсивно |
накапливался 3 2 Р . Так, несмотря |
на |
||||||
значительное |
количество |
изотопов, присутствующих |
в |
сточных |
|||||
водах Ханфорда, 30—50% радиоактивности планктона |
(диато |
||||||||
мовые |
водоросли) |
было |
обусловлено 3 2 Р , 25 — 50% — 6 4 Си, |
5— |
|||||
15% —2 4 Na |
и |
менее 10%—смесью редкоземельных |
элементов |
||||||
и элементов |
подгруппы железа. |
|
|
|
|