Радиоактивные отходы опасны тем что
Радиоактивные отходы: опасность, которую намеренно преуменьшают
В этой публикации БАБР даст ответы на важные вопросы в сфере обращения с радиоактивными отходами. Предупреждён — вооружён.
Что такое радиоактивные отходы?
Радиоактивные отходы представляют собой радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых в промышленности не предусмотрено. Как правило, РАО становятся результатом деятельности человека в сфере атомной энергетики и ядерной военной промышленности. К производителям радиоактивных отходов также относятся медицинские учреждения, промышленные предприятия, исследовательские центры.
В случае с атомной энергетикой РАО образуются практически на всех стадиях ядерно-топливного цикла.
Ну а зарубежные государства только рады избавиться от радиоактивных отходов, найдя в России своеобразный «рынок сбыта» для подобных опасных отходов.
В чём опасность РАО?
Радиоактивные отходы являются долгоживущим источником облучения населения. Они содержат радиоактивные ядра (радионуклиды), которые распадаются и испускают ионизирующее излучение — радиацию. Именно радиация представляет большую опасность для жизни и здоровья человека и всего живого.
Радионуклиды могут рассеиваться в биосфере и приводить к негативному радиационному воздействию на человека и окружающую среду.
Само по себе ионизирующее излучение действует на нас постоянно, но обычно его значения невелики (менее 0,003 зиверта в год). Большие дозы в течение короткого времени вызывают лучевую болезнь, первые признаки которой — тошнота и рвота, а далее идёт смертельное поражение внутренних органов.
По проникающей способности и способах защиты ионизирующее излучение делится на следующие виды (по нарастанию):
Ликвидатор последствий авариии на ЧАЭС, кадр из сериала «Чернобыль».
Классификация
Радиоактивные отходы бывают жидкими, твёрдыми и газообразными. Например, на полигоне «Северный» рядом с ЗАТО Железногорск (Красноярский край), захоронены жидкие радиоактивные отходы — при этом они по старой советской технологии закачаны прямо под землю, без защитных ёмкостей, что не отвечает никаким экологическим требованиям.
По активности РАО подразделяются на низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Те радиоактивные отходы, что хотят захоранивать в Красноярском крае, относятся к высокоактивным и долгоживущим.
Уровень радиоактивности отходов зависит от периода их полураспада — он обратно пропорционален радиоактивности, то есть чем длиннее период полураспада, тем меньше радиоактивность. И наоборот.
Радиоактивные вещества остаются опасными на протяжении сотен и тысяч лет. Например, период полураспада америциума-241 составляет 430 лет, плутония-239 — 24 тысячи лет. Самым радиоактивным веществом считается полоний-210, который имеет очень короткий период полураспада и поэтому способен вызывать острую лучевую болезнь.
Утилизация РАО — самая острая проблема современности
Захоронение радиоактивных отходов осуществляется в специальных сооружениях, в народе называемых могильниками.
У человечества нет таких технологий, которые гарантировали бы безопасность захоронения РАО на весь срок полураспада радиоактивных веществ. Любые повреждения хранилищ способны привести к катастрофическим последствиям.
Предложить свою тему и связаться с редакцией БАБРа в Красноярске можно по адресу [email protected]
Радиоактивные отходы: опасность для экологии
Проблема загрязнения планеты остро стоит перед человечеством. Радиоактивный мусор –опасный вид отходов. Это отработанные приборы, предметы, вещества, обладающие радиоактивной активностью и непригодные для вторичного применения. Проблема захоронения ядерных (радиоактивных отходов) – это приоритетная задача для сохранения биосферы.
Классификация радиоактивных отходов
Радиоактивные отходы (РАО) классифицируются по четырем критериям.
По виду агрегатного состояния выделяют:
По периоду полураспада:
В соответствии от активности РАО относятся к:
Разновидности по активности:
Источники образования опасных отходов
Радиация всегда была на планете Земля. Изначально она не вредила экологии и живым организмам. Но технический прогресс привел к тому, что человек стал использовать ее энергию в различных областях своей жизнедеятельности после того, как открыл что такое атом. Ядерные отходы — это последствия развития науки и атомных технологий. Помимо пользы человечество столкнулось с новыми проблемами мирового масштаба. Существует несколько источников образования радиоактивных отходов.
Природного происхождения
В природе встречаются вещества, излучающие радиационный фон. Есть несколько радиоизотопов, которые содержатся в горных породах и могут оказывать вредное воздействие на человека:
Промышленные
РАО образуются при:
Важно! Уголь содержит радионуклиды (уран, торий) в небольшом количестве. Но в зольной пыли, образующейся при горении, их концентрация возрастает. Объем выбросов в России составляет 1000 тонн в год.
Медицинские
Современная медицина активно использует ядерные технологии:
Медотходы, которые содержат радиоактивные вещества:
Обращение с радиоактивными отходами
РАО требуют аккуратного обращения. Во многих странах мирового сообщества транспортировка и хранение радиоактивных продуктов запрещены законом.
Чем опасны радиоактивные отходы
Радиоактивные изотопы встречаются в любой отрасли (промышленной, медицинской, научной).
На планете в результате мирных и военных атомных программ в течение 80 лет скопились десятки миллиардов Ки РАО. Они составляют огромную опасность для биосферы на сотни лет вперед. Радиоактивные отходы, накапливаясь в земле и воде, способны вызвать необратимые мутации и уродства живых организмов и привести к смертельным последствиям.
ФЗ – 190 об обращении с радиоактивными отходами
Организация, курирующая эти вопросы – “Росатом”.
Принципы МАГАТЭ
Стадии обращения с РАО
Для обеспечения безопасности экологии путь радиоактивных отходов с момента их возникновения до утилизации или захоронения должен выглядеть как четкая последовательность действий с обязательной передачей данных с одного этапа на другой:
Как утилизируют ядерные отходы
Россия использует несколько методов утилизации появляющихся радиоактивных отходов.
Сжигание опасного мусора
Ядерные отходы, которые утилизируются посредством сжигания, представляют собой предметы, подвергшиеся облучению (бумага, текстиль, бытовой мусор). Для этого способа используются специальные печи, предотвращающие выброс отравляющих веществ. Полученный пепел подлежит цементированию.
Сжатие и цементирование
Сжатие используется с целью уменьшения объема РАО при помощи прессования.
Цементирование — часто используемый метод. Опасные отходы помещаются в специализированные контейнеры и заливаются спецраствором.
Оба метода возможны только для отходов с низким или средним уровнем опасности.
Вторичное использование
Для некоторых радиоактивных отходов возможны переработка и вторичное использование. Россия использует технологии, позволяющие применять отработанный мусор в энергетике как топливо для реакторов.
Остекловывание
Одним из самых безопасных способов утилизации РАО является остекловывание. Боросиликатное стекло способно надежно удерживать радионуклиды длительное время.
Захоронение
Захоронение РАО находится под строгим контролем государства. Существует 2 вида захоронений:
К местам захоронений предъявляется ряд строгих правил:
Переработка радиоактивных отходов в России
Опыт Чернобыльской АЭС показывает, что энергия атома не является мирной. Она приносит выгоду, но и несет смертельную опасность. Ученые ведут работы по решению проблемы переработки и захоронения, однако до конечного результата еще далеко.
Обращение с радиоактивными (ядерными) отходами — классификация РАО
Любая производственная деятельность подразумевает не только создание какого-либо продукта, но и получение отходов производства. Самыми опасными являются радиоактивные. Они могут быть в различных агрегатных состояниях, но всегда содержат соединения, негативным образом влияющие на жизнедеятельность всех живых организмов. Губительно это сказывается и на экологии.
Что такое радиоактивные отходы
Радиоактивные (ядерные) отходы – это такие вещества, в которых содержатся изотопы различных химических соединений. Они не имеют никакой практической ценности и представляют серьезную опасность для всех организмов. Объясняется это тем, что в их состав входят радионуклиды и источники излучения.
Отличия РАО от ОЯТ
Многие путают радиоактивные отходы с отработанным ядерным топливом (ОЯТ). Однако они имеют существенные отличия. И эту разницу необходимо осознавать:
Остатки ядерного топлива являются важным ресурсом для вторичного обращения. Однако топливо, извлекаемое из определенных разновидностей реакторов, может относиться к категории опасных радиационных веществ.
Критерии отнесения отходов к радиоактивным
Законодательством установлены следующие критерии радиоактивных отходов:
Источники образования РАО
Урановые отходы могут образовываться не только на промышленных предприятиях, деятельность которых основана на выделении атомной энергии. Источником образования могут быть и другие сферы.
Природного происхождения
В природе встречаются вещества, содержащие различные нуклиды (рубидий, торий, уран или калий). Такими веществами являются:
Промышленные
Источником появления радиоактивных отходов может быть промышленность. Например, в типографии, для того чтобы снять статический заряд, применяются вещества с альфа-излучением.
В труднодоступных районах особой популярностью пользуются термоэлектрические генераторы и иные установки с бета-излучением.
Медицинские
В медицинских отходах часто содержатся источники бета- и гамма-излучений. Они делятся на два класса:
Классификация РАО
Законодательством РФ определена чёткая классификация отходов, причисленных к разряду радиоактивных. Они могут классифицироваться по различным признакам.
По агрегатному состоянию:
По составу излучения:
По активности или классу опасности:
Обращение с радиоактивными отходами
Обращение с ядерными отходами имеет свои особенности. Связано это с тем, что такие отходы являются наиболее опасными для окружающей среды.
Чем опасны радиоактивные отходы
Недостаточно знать, что такое ядерные отходы. Важно также понимать, какую они представляют опасность для экологии и человека. А заключается она в следующем:
ФЗ 190 «Об обращении с РАО»
Регулирование обращения с радиоактивными (ядерными) отходами на территории РФ осуществляется на законодательном уровне. Основным документом является Федеральный закон 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». В данном законе отображаются следующие основные моменты:
Принципы МАГАТЭ
Основными принципами международного агентства по атомной энергетике являются:
Стадии обращения с РАО
Оборот ядерных отходов проходит через несколько стадий:
Радиоактивные отходы являются самыми опасными для экологии и живых организмов. Поэтому обращаться с ними стоит крайне осторожно.
Способы переработки радиоактивных отходов — как утилизируют РАО
Классификация особо опасных отходов и правила обращения с ними
Классификация отходов 1-5 класса опасности — перечень и таблица
Виды отходов производства и методы переработки промышленного мусора
Порядок обращения с отходами производства и потребления
Транспортировка отходов 1-4 класса — что это, порядок вывоза
Радиоактивные отходы — что это такое и как с ними обращаются в России
«Как Россия превратилась в мировую свалку ядерных отходов». «Россия вновь становится свалкой радиоактивного мусора?» И десяток других, похожих друг на друга заголовков, в которых фигурируют апокалиптичные суда с ядерными отходами, плывущие в Россию. Обычно так реагируют СМИ, когда в страну в очередной раз собираются завести что-то радиоактивное, например регенерированный уран из Франции или «урановые хвосты» из Германии. Вновь разгораются сражения в извечной войне экоактивистов и ядерщиков. И вновь жертвами становятся люди, для которых тонкости атомной индустрии такие же далекие, как и панды в Китае. Расставим точки над «i» и выясним, что является ядовитым мусором, а что — ценным сырьем.
Радиоактивные отходы (РАО)
До некоторого времени радиация и радиоактивные вещества были естественной частью окружающей среды. Однако в какой-то момент человек сделал большой шаг вперед и приручил силу атома. С тех пор радиоактивные вещества и радиация применяются в самой разнообразной деятельности: от промышленности и производства энергии до медицины и сельского хозяйства. И как подобает нетривиальному человеческому труду, вся эта деятельность приводит к образованию отходов в различных формах. Причем не просто отходов, а радиоактивных отходов.
Что такое РАО?
Чем отличаются обычные и радиоактивные отходы? В последних содержатся атомы с нестабильными ядрами (радионуклиды). Таким ядрам свойственно спонтанно изменяться, испуская ионизирующее излучение. В быту его часто называют радиацией, хотя это не совсем точно. Бывают и другие виды радиации, например, солнечная, не имеющая никакого отношения к радиоактивности.
Логично предположить — не всё, что содержит радионуклиды, можно записать в радиоактивные отходы. Уточним определение, зайдя на соответствующую страницу русскоязычной вики.
Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не подлежащие использованию.
Доверять Википедии — моветон, поэтому заглянем в более надежный источник. А именно в основополагающий для отечественной атомной индустрии документ со страшным названием Федеральный закон от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии». Там находим следующее.
Радиоактивные отходы — не подлежащие дальнейшему использованию материалы и вещества, а также оборудование, изделия (в том числе отработавшие источники ионизирующего излучения), содержание радионуклидов в которых превышает уровни, установленные в соответствии с критериями, установленными Правительством Российской Федерации.
Хотя вторая формулировка значительно длиннее, общий посыл простой. РАО — нечто «излишне» радиоактивное, не подлежащее дальнейшему использованию. А если все-таки подлежит, то это уже никакое не РАО.
Какие РАО бывают?
Ядерные отходы могут похвастаться многообразием форм, характеристик и аббревиатур, которыми их называют ядерщики. Чтобы разобраться who is who, приведем некоторые важные свойства радионуклидов и веществ в целом.
Агрегатное состояние. Тут все банально, веществам свойственно иметь различное физическое состояние. РАО — не исключение. Они бывают твердыми (ТРАО), жидкими (ЖРАО) и газообразными (ГРАО).
Уровень активности и период полураспада. Увы, жизнь несправедлива, поэтому срок, отпущенный радионуклидам, сильно варьируется от элемента к элементу. Одни распадаются за несколько миллисекунд, например Нобелий и Лоуренсий. Такие радионуклиды очень радиоактивны. Другие сохраняют свои свойства тысячи и миллионы лет. Периодом полураспада называется время, за которое радиоактивное вещество естественным образом теряет половину своей радиоактивности. Как нетрудно догадаться, чем длиннее период полураспада, тем меньше радиоактивность. По периоду полураспада радионуклидов в отходах можно выделить короткоживущие и долгоживущие РАО.
4,6 квадриллионов Бк/г
Активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Удельная активность — активность на единицу массы.
Тепловыделение. Слово говорит само за себя. Некоторые РАО выделяют настолько много тепла, что их требуется активно охлаждать. По уровню активности и тепловыделения РАО подразделяют на высокоактивные (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО).
Также к важным свойствам относят тип испускаемого излучения (α, β и γ) и радиотоксичность (опасность с биологической точки зрения).
Классификация РАО, предложенная МАГАТЭ (Серия норм безопасности МАГАТЭ, No GSG-1). Каждый класс связан с надлежащим подходом к обращению и захоронению.
Принадлежность к тому или иному классу зависит от количественных радиационных характеристик конкретных РАО. Каждая разновидность требует «индивидуального» подхода в обращении и утилизации. Процедуры регулируются национальными правилами и регламентами. Например, в России правила игры задают НРБ 99/2009 и ОСПОРБ 99/2010.
Классификация, принятая в РФ. Каждый класс связан с надлежащим подходом к обращению и захоронению.
Как РАО образуются?
Радиоактивные отходы проникают в нашу жизнь не только во всевозможных обличиях, но и самыми разнообразными способами. Как говорилось выше, многие виды человеческой деятельности ведут к образованию РАО: от промышленности до медицины и сельского хозяйства. Например, в медицине при лечении онкологических заболеваний применяют высокоактивные кобальтовые источники. Такие источники становятся радиоактивными отходами, когда приходят в негодность.
Существуют процессы, в которых природный радиоактивный материал в концентрированном виде попадает в отходы. Возникают радиоактивные отходы! Отличной иллюстрацией может послужить обедненный уран (ОУ). При изготовлении топлива для некоторых типов ядерных реакторов природный уран обогащают (увеличивают в нем изотопа U-235). Обедненным ураном называют смесь, оставшуюся после удаления обогащенного урана. Его можно отнести к РАО, если не планируется его дальнейшее использование. Например, американцы в ходе войны в Персидском заливе применяли боеприпасы, изготовленные из ОУ.
Боеприпасы с ОУ, использовавшиеся в ходе косовского конфликта. Фото: А. Бляйзе/МАГАТЭ
Само собой, РАО образуются при деятельности атомной промышленности. Работа АЭС, операции ядерного топливного цикла (изготовление топлива или переработка урановой и ториевой руд), эксплуатация атомоходов и радиационные катастрофы — все это трудно представить без жидких радиоактивных отходов.
Звучит грозно, особенно если вы любите природу. Однако наибольшие опасности, а значит и технические трудности, связаны с высокоактивными отходами и отработанным ядерным топливом (ОЯТ). Слава богу, их доля в общем физическом объёме РАО относительно невелика. К слову об опасностях, ОЯТ настолько токсично и радиоактивно, что убивает человека за пару минут. В ходе химической переработки ОЯТ образуются самые высокоактивные РАО. Не удивительно — яблоня от яблони недалеко падает. Подробнее об ОЯТ поговорим чуть позже (в разных странах дела с ним обстоят по-разному). А пока разберем, что со всем этим радиоактивным добром делают.
Что делают с РАО?
Впрочем, когда трава была зеленей, никто особо не беспокоился об утилизации РАО. Если утрировать, то главный принцип обращения с отходами гласил: «Само рассосется». Так в начале атомной гонки СССР и США помещали РАО в открытые хранилища рядом с предприятиями (считай, просто сливали в реки и озера). Кому есть дело до экологии, когда стране нужно больше оружейного плутония для ядерного щита? Однако годы шли, атомная отрасль развивалась. Пришлось искать иные способы утилизации.
С средне- и низкоактивными отходами человечеству удалось совладать. Обычно, жидкие САО и НАО в конце пути ожидает битуминизация. Отходы выпаривают для уменьшения объема, сухие остатки упаривания смешивают с битумной массой, после затвердевания смесь помещают в контейнеры и захоранивают. Также используется цементирование (включение в состав бетона). Этапы обращения с твердыми НАО:
Кондиционирование (уменьшение физического объема).
Сжигание и/или прессование (опять же для уменьшения физического объема).
Иммобилизация (цементирование, реже — битуминизация).
Захоронение на специальных отчужденных площадках (полигоны, могильники).
С ВАО и ОЯТ дела обстоят намного сложнее. Да, существуют промежуточные и временные меры: стеклование, иммобилизация в керамику, промежуточное хранение (30-50 лет) в стальных контейнерах при контроле температурного режима и герметичности. Однако что делать дальше? Самые опасные отходы могут распадаться тысячи и миллионы лет.
Каких только идей не предлагали: выстреливать ядерным мусором в ни в чем не повинное Солнце или в космос (слишком дорого), сбрасывать отходы на Антарктиду… Возможно окончательным решением радиоактивного вопроса станут глубинные геологические захоронения. Недра матери-природы могут обеспечить механическую прочность и биологическую защиту, исключая возможность попадания грунтовых вод и атмосферных осадков. В данный момент работа над глубинными геологическими захоронениями ведется в нескольких странах на уровне исследовательских лабораторий и экспериментальных хранилищ. Например, в России таким местом является Горно-химический комбинат в Нижнеканском массиве скальных пород, недалеко от города Железногорска и реки Енисей.
Начало строительства исследовательской подземной лаборатории. Красноярский край. 2019 г.
Ядерный топливный цикл, замкнутый по урану
Одна из главных целей переработки ОЯТ — повторное использование в качестве реакторного топлива, в том числе в составе МОХ-топлива или для реализации закрытого топливного цикла. Однако тут есть свои сложности. Во-первых, в ОЯТ присутствуют долгоживущие и радиотоксичные элементы с периодом полураспада более тысячи лет. Во-вторых, при переработке ОЯТ образуются самые высокоактивные РАО. В-третьих, это технологически трудно и затратно. Поэтому в одних странах ОЯТ считается отходом (США, Канада и Швеция), в других — ценным сырьем, идущим на переработку (Россия, Великобритания, Франция и Япония).
Радиоактивные отходы в России
В России ОЯТ транспортируется либо на ПО «Маяк» (г. Озерск, Челябинская обл.) для переработки, либо на Горно-химический комбинат (г. Железногорск, Красноярский край) для длительного хранения.
Что касается РАО, то их обращением на всех стадиях кроме финальной изоляции занимаются следующие предприятия:
ФГУП «ФЭО»(бывший РосРАО) — сбор, транспортирование, переработку, кондиционирование и хранение РАО 1 и 2 класса;
ФГУП «Радон» — сбор, транспортирование, переработку, кондиционирование и хранение РАО 3 и 4 класса;
В соответствии с Федеральным законом № 190-ФЗ от 11 июля 2011 г. «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» все РАО, накопленные и произведенные в стране, подлежат финальной изоляции. Исключительным правом на эту деятельность обладает ФГУП «Национальный оператор «НО РАО».
Обращение с РАО в России и предприятия, которые этим занимаются
Ну а как быть с постоянными новостями о доставке ядерных отходов в Россию? В сети, в том числе и на хабре, есть качественные разборы кейсов про Германию и Францию. Если коротко — все это не радиоактивные отходы, так как они подлежат дальнейшему использованию. Ввоз РАО на территорию нашей страны законодательно запрещен. Согласно уже знакомому нам Федеральном закону № 190-ФЗ от 11 июля 2011 г., в России установлен запрет на ввоз в Российскую Федерацию и вывоз из Российской Федерации радиоактивных отходов в целях их хранения, переработки и захоронения.
Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.