Радиоактивные отходы АЭС и методы их захоронения

Радиоактивные отходы АЭС

и методы их

захоронения

План

• Понятие о радиационном загрязнении Воздействие атомных станций на окружающую среду Уничтожение опасных отходов Радиационная обстановка в Краснодарском крае
• Понятие о радиационном загрязнении
• Воздействие атомных станций на окружающую среду
• Уничтожение опасных отходов
• Радиационная обстановка в Краснодарском крае

• Понятие о радиационном загрязнении

1. Понятие о радиационном загрязнении

Радиоактивность - это не новое явление, новизна состоит лишь в том, как человек пытался ее использовать.

С момента открытия этого явления не прошло еще и ста лет - в 1896 году французский ученый Анри Беккерель на засвеченных фотопластинках, лежавших рядом с кусками урана, первым зафиксировал радиацию. С 1898 года явлением излучения стали заниматься многие ученые,

а Мария Кюри-Складовская назвала его радиоактивностью

1. Понятие о радиационном загрязнении

Различают

альфа- (а), бета- ф), гамма- (у) излучения .

Эти виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому оказывают не одинаковое воздействие на ткани живого организма.

1. Понятие о радиационном загрязнении

• Альфа-излучения задерживаются даже листком бумаги, поэтому не представляют опасности, но до тех пор, пока они не попадут внутрь через открытую рану или с пищей и воздухом: тогда они становятся чрезвычайно опасными.
• Бета-излучения обладают большой проникающей способностью: они проходят через кожу на глубину 2-3 см.

• Проникающая способность гамма-излучения , которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная стена или плита.

1. Понятие о радиационном загрязнении

Пути проникновения радиации в организм человека

• Радиоактивные изотопы
• могут проникать в организм вместе с пищей или водой .
• Радиоактивные частицы из воздуха во время дыхания могут попасть в легкие .
• Изотопы, находящиеся в земле или на ее поверхности

• Органы, подвергающиеся облучению

1. Понятие о радиационном загрязнении

Повреждений в живом организме, вызванных излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям: количество такой энергии носит название дозы.

Различают :

поглощенную дозу - количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела;

эквивалентную дозу - пересчитанную поглощенную дозу с учетом коэффициента отражающей способности излучения данного вида повреждать живую ткань.

1. Понятие о радиационном загрязнении

Единицы измерения активности:

Кюри (Ки) - единица активности изотопа;

Беккерель (Бк) - единица активности нуклида в источнике;

Грей (Гр) - единица поглощенной дозы, например, тканями организма;

Рад - единица поглощенной дозы, одна сотая Гр;

Зиверт (Зв) - единица эквивалентной дозы, 1 Зв соответствует поглощенной дозе энергии в 1 Джоуль на 1 кг веса тела;

Бэр - единица эквивалентной дозы, биологический эквивалент рентгена, равен одной сотой зиверта.

1. Понятие о радиационном загрязнении

Естественные источники радиации

• радиационный фон, создаваемый космическими лучами
• радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли
• каменный, бурый угли, которые они содержат небольшие количества первичных радионуклидов
• природный газ, который опасен в большей степени из-за содержания радионуклидов многих углеводородов
• строительные материалы
• термальные водоемы
• добыча фосфатов

1. Понятие о радиационном загрязнении

Искусственные источники радиации

• Источники, используемые в медицине
• Ядерные взрывы
• Атомная энергетика

2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

2 . Воздействие атомных станций на окружающую среду

Характерные антропогенные радиационные воздействия на окружающую среду:

• загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при испытаниях ядерного оружия
• отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнение территорий шлаками, содержащими радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в котлах электростанций,
• загрязнение территорий при авариях на атомных станциях и предприятиях.
• более локальные последствия - гибель озер, рек из-за неочищенных радиоактивных сбросов промышленных предприятий .

2 . Воздействие атомных станций на окружающую среду

Воздействие атомных станций на окружающую среду

• локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве
• повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации
• сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты
• изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС
• изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов

2 . Воздействие атомных станций на окружающую среду

Принципы защиты окружающей среды

• должны быть исключены необоснованные техногенные воздействия
• накопление вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные пределы
• поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.

2 . Воздействие атомных станций на окружающую среду

• . Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле.
• Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы.
• Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

3 . Уничтожение опасных отходов

3. Уничтожение опасных отходов

Сбор, хранение, удаление и захоронение отходов, содержащих радиоактивные вещества, регламентируются следующими документами:

• СПОРО-85 Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами . Москва: Министерство здравоохранения СССР, 1986;
• Правила и нормы по радиационной безопасности в атомной энергетике . Том 1. Москва: Министерство здравоохранения СССР (290 страниц), 1989;
• ОСП 72/87 Основные санитарные правила .

3. Уничтожение опасных отходов

Радиоактивные отходы

- радиоактивные препараты, не подлежащие дальнейшему использованию, биологические отходы (трупы затравленных животных, растения и т. п. объекты, зараженные радиоактивными изотопами), детали машин и механизмов, инструментарий и спецодежда, загрязненные сверх установленных норм и не дезактивирующиеся, а также радиоактивные остатки переработки руд и ядерного горючего в жидком и твердом виде.

3. Уничтожение опасных отходов

В политике локализации радиоактивных отходов (РАО), в особенности высокоактивных, принципиально могут быть 3 направления:

• • захоронить их на период практически полного распада – превращения в стабильные изотопы – в литосферу Земли, • удалить их навечно, без возможности возврата, в космическое пространство или на другие необитаемые космические тела, • перевести радиоактивные изотопы, в первую очередь, долгоживущие, в стабильные элементы или коротко живущие, т.е. провести процесс трансмутации.

3. Уничтожение опасных отходов

Возможны следующие варианты изоляции РАО в космосе:

• 1) на геоцентрической орбите;
• 2) на орбитах планет Солнечной системы;
• 3) на гелиоцентрической орбите;
• 4) прямая транспортировка на Солнце;
• 5) локализация на Луне, с теми или иными проектами разработки лунных баз;
• 6) транспортировка на одну из планет Солнечной системы;
• 7) распыление РАО за пределы Солнечной системы.

4 . Радиационная обстановка в Краснодарском крае

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

Экорадиационная обстановка в крае формируется под воздействием естественных радионуклидов:

• урана-238 (радия-226),
• тория-232 и продуктов их распада, калия-40,
• радиоактивных выбросов Чернобыльской АЭС,
• космического излучения
• техногенных источников ионизирующего излучения различного характера (ИИИ).

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

• На территории Троицкого йодного завода накопилось около 5 тыс.т низкоактивных слаборастворимых отходов, содержащих радий - 236 около 23 кБк/кг и радия - 238 до 25,7 кБк/кг.
• Радиоактивные отходы в виде изоморфных сульфатов бария и радия локализованы на территории завода.
• Они представляют радиационную экологическую опасность лишь при длительном открытом хранении и в случае возникновения аварийной ситуации.

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

Чернобыльские загрязнения, имеющие неоднородный характер, охватывают около 70% территории края.

• В равнинной части содержание цезия-137 не превышаете 2,5 раза глобальной величины (глобальная величина к моменту аварии на Чернобыльской АЭС не превышала 0,1 Ки/кв. км).
• В горных районах локальные значения цезия-137 на отдельных участках достигали 20 -кратного превышения глобальной величины.
• В прибрежной зоне загрязнение цезием-137 от Архипо-Осиповки медленно возрастает в южном направлении, достигая на границе с Абхазией наибольших значений.

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

Анализ и оценка возможного (вероятного) ущерба, наносимого ионизирующими излучениями и некоторыми канцерогенными веществами здоровью населения и экосистемам, выявили следующие проблемы, характерные в настоящее время для Краснодарского края по убывающей величине риска:

• несанкционированный транспортный завоз отходов ядерной энергетики с целью их захоронения на территории России и Кубани;
• присутствие радона в жилых помещениях, обусловленное наличием урансодержащих поверхностных глин и использованием их в строительных материалах;

- радиоактивные загрязнения после аварии на Чернобыльской АЭС.

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

Для повышения эффективности радиационно-экологического контроля и обеспечения радиационной безопасности территории Краснодарского края, его населения необходимо:

• разработать экономический механизм ответственности природопользователей и радиационное загрязнение окружающей среды;

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае

• организовать на базе Госкомэкологии края краевой Радиационно-аналитический центр, оснастив его необходимой аппаратурой и укомплектовав квалифицированным персоналом;
• инициировать и поддерживать научно-исследовательские работы в области радиационной экологии, используя имеющийся научный потенциал и лабораторную базу;
• объединить усилия контролирующих органов в области радиационного контроля и радиационной безопасности в части охраны окружающей среды и населения края.

Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию

окружающей среды . – М.: Мир, 1999. – 271 с.

Д. Никитин, Ю. Новиков "Окружающая среда и человек", 1986 г.

Ю.А. Израэль "Проблемы всестороннего анализа окружающей среды и принципы комплексного мониторинга" Ленинград, 1988 г.

В.В. Бадев, Ю.А. Егоров, С.В. Казаков "Охрана окружающей среды при эксплуатации АЭС", Москва, Энергоатомиздат, 1990 г.

Батти Х., Принг А. Минералогия для студентов . – М.: 2001. – 429 с.

Зайцев О.С. Общая химия. Составные вещества и химические реакции . –М.: Химия., 1990. – 352 с.

Общая экология /Автор составитель А.С. Степановских. – М.: Юнити –

ДАНА, 2000. – 510 с.

Пехов А.П. Биология с основами экологии . – СПб.: Изд. Центр

«Ассоль», 2000. – 672 с.

Школьный экологический мониторинг /Под ред. Т.Я. Ашихминой – М.: АГАР, 2000. – 468 с.