Захоронение и утилизация опасных радиоактивных отходов

Радиоактивные отходы (РАО) – наиболее опасный класс мусора, состоящий из радиоактивных элементов, уже не имеющих никакой значимости. Еще их называют ядерными. РАО – все материалы, использование которых невозможно, поэтому они требуют правильной утилизации.

Переработка РАО в зависимости от активности

На способ переработки и утилизации РАО в большей степени влияет их активность. Различают низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные.

Особенности переработки разных типов РАО:

1. Первая группа – низкоактивные – вызывают меньше всего проблемы с уничтожением. Через несколько лет они становятся полностью безвредными для экологии. Для хранения применяются контейнеры, специально для этого изготовленные. После истечения срока их утилизируют традиционным способом.
2. Вторая группа – среднеактивные – требуют более внимательного обращения. Дезактивация их происходит намного дольше. С целью временного хранения используются бочки, которые заливаются большим слоем особого цемента.
3. Третья группа – высокоактивные – крайне опасные. Такие отходы представляют серьезную угрозу. Предварительно проводится их рециклинг. Процедура дает возможность повторно применять определенную часть топлива. Остаток же помещают в специальных колодцах в скалах, кладбищах, где происходит захоронение РАО.

Источники появления

РАО бывают природными и промышленными. Они также делятся на группы в зависимости от содержания в них опасных элементов. Источников их образования на сегодня достаточно много.

Уголь – включает огромное количество радионуклидов, как торий и уран. При этом концентрация ниже, чем в земной коре. Нефть – продукты нефтяной промышленности содержат радий и другие опасные элементы.

Промышленные ядерные отходы – включают в состав источники гамма-излучения, отходы атомных электростанций. Медицинские – состоят из элементов аналогичных источников.

Источники загрязнения

На сегодня образование РАО происходит в результате следующих процессов:

• Образования топлива для реакторов.
• Переработки топлива.
• Деятельности реакторов.
• Функционирования вентиляций.
• Утилизации сцинтилляционных счетчиков.

Справка! Небольшую, но особо опасную группу представляют медицинские РАО, которые появляются в лабораториях и диагностических центрах.

Не нужно исключать и роль природных радиационных отходов. Они не в меньшей мере способствуют загрязнению окружающей среды. К таким относятся радиационные зоны, отдельные горные породы, природный газ, стройматериалы, термальные водоемы.

Международные соглашения

Международные соглашения регулируют вопрос хранения, транспортировки, утилизации и других способов обращения с особо опасными отходами.

Среди соглашений есть следующие:

1. Декларация о предотвращении ядерной катастрофы.
2. Конвенция о ядерной безопасности.
3. Конвенция о физической защите ядерного материала.

Меры обращения с РАО

Есть определенные принципы, на которых строятся правила поведения с РАО:

• Забота о здоровье.
• Охрана природы с заботой о будущих поколениях.
• Защита за пределами страны.
• Контроль образования.
• Безопасность установок.

Со среднеактивными

Среднеактивные отходы с относительно коротким временем полураспада могут поддаваться процедуре остекловывания, после чего упаковываться в баки для захоронения.

С высокоактивными

Высокоактивные, опасные радиационные отходы планируется отправлять в космос на специальных установках. Сейчас они поддаются остекловыванию и хранению/захоронению в колодцах с созданием условий для максимально безопасного разложения.

Классификация РАО

В зависимости от источника РАО различают:

• Природные.
• Промышленные.
• Медицинские.

Природные

Есть немало веществ с природной радиоактивностью. Это ПИР (природные источники). Они содержат долгоживущие элементы с бета-излучением. Это уран, рубидий, калий, торий и другие.

Промышленные

Большая часть РАО образуется на производствах. Это все типы радиационного мусора по агрегатному состоянию, которые возникают при переработке топлива и в процессе деятельности исследовательских установок, радиофармацевтических центров.

Медицинские

Особо опасные отходы образуются в диагностических центрах и лабораториях. Они представляют собой аппараты, предполагающие излучения и все предметы и вещества, что с ними контактируют.

Виды по агрегатному состоянию

Классификация РАО включает также разделение отходов по их состоянию. Всего различают три типа. Образование их может происходить в жидком, твердом и газообразном состоянии.

Твердые

К твердым РАО относятся стекло и посуда, которые используются в лабораториях, исследовательских и диагностических заведениях. Они являются либо непосредственным источником радиации, либо с ней контактируют.

Жидкие

Жидкие представляют собой отходы, появляющиеся при переработке использованного топлива. Активность очень высокая, они наносят серьезный вред.

Газообразные

К газообразным отходам относят те вещества, что высвобождаются в результате функционирования вентиляционных систем. Это касается тех, что установлены на предприятиях, занимающихся обработкой особо опасного сырья.

Хранение и захоронение

Вещества, представляющие угрозу, должны стать менее опасными до момента разрушения места их хранения. Поэтому к емкостям и местам есть определенные требования.

Правила хранения и захоронения радиоактивных отходов:

• На могильники могут попадать только те вещества, что уже отвердели.
• Емкость для хранения не должна менять свойств при температуре от -50 до +70 градусов.
• Обязательным моментом будет прочность контейнеров, которые не должны деформироваться под воздействием физических факторов.
• Баки должны обеспечивать полную изоляцию без единого шанса выхода материала.

Справка! Хранение должно проводиться с герметизацией для дальнейшей безопасной утилизации ядерных отходов. Сбор высокотоксичных элементов должен контролироваться государством или ответственным лицом.

Варианты утилизации радиоактивного мусора:

• Остекловывание – используется боросиликатное стекло, которое позволяет запечатать отходы для очень долгого хранения.
• Уплотнение – при уничтожении крупных предметов проводится прессование.
• Сжигание – для этого могут применяться только специальные печи, уменьшающие выброс опасных элементов. Такой способ распространяется только на отдельные виды отходов, которые контактировали с радиацией.
• Цементирование – распространенный способ, когда отходы помещаются в контейнер и заливаются специальным цементом, изготовленным по особой формуле.

Переработка и уничтожение особо опасных РАО должны стать максимально безвредными для человека и окружающей среды. Постоянно появляются новые правила и технологии, позволяющие снизить риски опасности. Существующих на сегодня способов недостаточно для полного обезвреживания РАО.