Виды радиоактивных отходов


Что представляют собой радиоактивные отходы?

Протекающие ядерные реакции, в результате деятельности человека (без условий природной среды), сопровождаются искусственной радиоактивностью. Материалы, которые содержат радионуклиды и источники излучения не подлежат применению.

Ввоз и хранение РАО на территорию страны запрещен на законодательном уровне.

Следует различать определения РАО и ОЯТ. Выгоревшее ядерное топливо (ОЯТ) — это ценный ресурс для вторичного обращения. Многие отрасли нуждаются в 2 важных компонентах — невыгоревшем уране и трансурановых элементах. Россия отказалась от окончательного захоронения ОЯТ. Страна приняла закрытый цикл с оборотом топлива.

Как образуются радиоактивные отходы?

В отличие от природного образования радиации, человек должен контролировать техногенное получение радиоактивных отходов, главный источник которого – эксплуатация атомных электростанций.

Среди других очагов образования РАО отдельно идут производства:


  • добывающие и перерабатывающие руду;
  • утилизирующие отработанное ядерное топливо;
  • по изготовлению элементов тепловыделения;
  • по добыче нефти и газа.

Период разработки российского ядерного оружия связан с появлением отходов, последствия которого привели к массовому консервированию и захоронению опасных веществ.

Виды радиоактивных отходов
Этапы переработки радиоактивных отходов

Запрещено размещение радиоактивного мусора на свалке без дезактивации.

Образование РАО связано с работой ядерных реакторов следующих типов:

  • космические;
  • энергетические;
  • исследовательские;
  • оружейные;
  • судовые;
  • научно-исследовательские опыты связаны с экспериментальными реакторами.

Классификация радиоактивных отходов

Принятая в России система классификации радиоактивных отходов несовершенна и требует доработок. Это нужно для согласования с мировыми стандартами.

На основе ФЗ No 190 «Об обращении с радиоактивными отходами» их делят на 2 вида:

  1. К удаляемым относят вещества, вред которых на природу не возрастает при перемещении с первичного местонахождения. Утилизирующая компания, которая производит доставку с места локализации на захоронение, должна иметь штат обученных сотрудников.
  2. Особые радиоактивные отходы подвергают риску экосистему при их извлечении и перевозке для захоронения на другом участке. Эти действия экономически невыгодны. В таких ситуациях, для экономии денег и снижения опасности для окружающей среды, целесообразно захоранивать отходы в месте первичного образования.

Систематизация РАО проходит по следующим показателям:

  • агрегатное состояние;
  • период полураспада (долгоживущих, короткоживущих радионуклидов);
  • удельная активность (высокая, средняя, низкая, очень низкая);
  • остаточное содержание ядерных элементов в отработанном материале (присутствуют, отсутствуют).

Под отдельные критерии попадают образующиеся материалы при добыче:

  • ураносодержащей руды;
  • сырья, которое не связано с атомной энергией.
Виды радиоактивных отходов
Классификация радиоактивных веществ по агрегатному состоянию

Проблема обращения с радиоактивными отходами


С каждым годом риски возникновения радиационных аварий повышаются из-за массивного скопления РАО, которые требуют для безопасного обращения с этой категорией наличия особых технологических условий.

Проводимые проверки выявляют многочисленные нарушения действующего законодательства. Материалы, наделенные радиоактивностью, в соответствии с санитарными нормами и правилами обращения с радиоактивными отходами, дезактивируют и захоранивают.

Масштаб накопления отработанного ядерного топлива на объектах Минобороны и Министерства атомной энергетики привел к проблеме по хранению и переработке. Мероприятия по захоронению мало финансируются.

В России нет АЭС с полным комплексом установок, где обрабатываются радиоактивные материалы до безопасного уровня. МинАтом сообщает, что 400 млн м3 расположены в специальных бассейнах и открытых водоемах.

Единственной организацией, которая санкционирована изолировать РАО является ФГУП Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами.

Опасность

Одним из показателей, который определяет способ обращения с радиоактивными отходами значится период потенциальной опасности. Это срок вынужденного блокирования, снижающего обременение для будущих поколений.


Ядерный мусор чрезвычайно опасен для экосистемы планеты и человечества. Проходя круговорот веществ в природе радиоактивные элементы вызывают генные мутации. После аварий лучевая болезнь приводит к мучительной гибели любого живого организма.

Все предприятия должны быть оборудованы фильтрами для снижения попадания радиации в биосферу.

Факторы, влияющие на радиационный фон:

  • мощность радиационной дозы;
  • объем отходов и их концентрация в окружающей среде;
  • участок заражения.

Хранение и удаление

Под хранением понимается сбор опасных материалов с передачей для переработки или захоронения на полигоне радиоактивных отходов или могильниках.

В отличие от других классов, захоронение РАО имеет признаки:

  1. Хранение на территории предприятия допускается, если возможная угроза не длится более 2—3 десятилетий.
  2. В отдаленные места отправляют отходы опасность которых длится не более 500 лет.
  3. В нормативных документах указаны способы определения безопасного и допустимого нахождения отходов на территории могильника.
  4. Для упаковки зараженных объектов применяют плотную тару из бумаги, пластмассы, резины, которую помещают в контейнер для радиоактивных отходов.
  5. Хранилище радиоактивных отходов оборудуется защитным экраном, специальными контейнерами, холодильниками.

Хранить РАО разрешено:

  • в запаянных металлических барабанах (для пылевидных форм);
  • при покрытии водоупорной краской;
  • в холодильных установках для трупов подопытных животных и других исследовательских материалов.

На месте образования сортировка проводится отдельно от мусора не обладающего радиоактивностью.

С целью понижения удельной активности запрещено смешивание нерадиоактивных и радиоактивных отходов.

По нормам безопасности на объектах, связанных с наличием излучения, ведется журнал радиационного контроля. В нем регулярно указываются проводимые замеры.

Утилизация и переработка

Все типы утилизации должны отвечать требованиям гигиенических нормативов:

  • гарантия полной изоляции от водных источников;
  • испускание внешнего облучения не превышает допустимый порог;
  • месторождения полезных ископаемых не подвергаются отрицательному воздействию;
  • при нахождении радиоактивных материалов на свалке ТКО требуется проведение утилизирующих работ;
  • проводимые мероприятия экономически целесообразны.
Виды радиоактивных отходов
Зависимость вида хранения радиоактивных веществ от агрегатного состояния и и состава РАО

Материалы с долгоживущими радиоизотопами, герметично упакованные в капсулы, направляются на захоронение в радиационных могильниках.


Жидкие РАО с короткоживущими изотопами выдерживают в отстойниках на период полураспада, далее разбавляются водой до 3 раз и сбрасываются в канализацию.

В зависимости от кода радиоактивных отходов применяют конкретный способ дезактивации:

  1. Сжигание.

Метод применим только для загрязнённой одежды, дерева, макулатуры. Мусоросжигательные печи оборудованы установками снижающими выбросы в атмосферу.

  1. Цементирование.

Собранные материалы в упаковке помещаются в контейнер, который заливается цементной смесью с химическими веществами.

  1. Уплотнение.

Прессование подходит для крупногабаритного мусора с целью снижения размера.

  1. Остеклование.

Стабильная форма боросиликатного стекла позволяет безопасно сохранять отходы тысячи лет.

Проблемы захоронения

Серьезную экологическую проблему представляют РАО, неправильное обращение с которыми приводит к природной катастрофе. Особенно это касается высоко радиационных отходов, которые не распадаются тысячи лет. Надёжного могильника пригодного для захоронения таких материалов не существует по всему миру.

Несанкционированных свалки для размещения радиоактивных отходов находят по всей территории страны. Радиационное загрязнение ведет к утрате здоровья населения и разрушению биосферы.

Проблему ядерных отходов решают исходя от класса опасности. Хранение первых двух проходит на спецполигонах в герметичных контейнерах до момента распада опасных веществ, далее материал утилизируется как обычный мусор.


Отходы АЭС требуют повышенного внимания. Утилизация проводится только на специализированных заводах, но полностью дезактивировать высокоактивные компоненты с большим периодом полураспада пока невозможно, что увеличивает бремя будущих поколений.

Источник: bezotxodov.ru

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:

  1. РАО – это радиационные вещества, использование которых в дальнейшем является недопустимым;
  2. ОЯТ – топливо, состоящее из оружейного урана 235. Оно используется в работе ядерного реактора, в результате чего выделяет энергию благодаря делению ядер урана. По окончании процесса топливо признается отработанным, и его высвобождают из реактора. В нём содержится неделящийся уран 238, который загрязнен искусственными изотопами.

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

Виды радиоактивных отходов

Законодательством установлены следующие критерии радиоактивных отходов:

  1. Отходы в различных агрегатных состояниях, которые содержат радионуклиды (за исключением тех, которые были получены в результате добычи либо переработки минерального или органического сырья с большим содержанием природных радионуклидов) являются радиоактивными, если их удельная и объемная активность превышает единицу.
  2. Если невозможно изначально выявить удельную активность, то их также можно определить, как ядерные отходы. Однако они должны быть связаны с использованием атомной энергии. Активность обязательно должна превышать:
    10 Бк/г – для радионуклидов, которые излучают альфа-элементы;
    100 Бк/г – для радионуклидов, которые излучают бета-элементы.
  3. Жидкие отходы, связанные с атомной энергией, являются радиоактивными, если их удельная активность более:
    0,05 Бк/г – для радионуклидов с альфа-излучением;
    0,5 Бк/г – для радионуклидов с бета-излучением.

  4. Твердые вещества относятся к радиационным отходам, если они соответствуют условию: ARa (активность радия — 226) + 1,3 ATh (активность тория — 232) + 0,09 AK (активность калия — 40) > 10 Бк/г.
  5. Жидкие отходы можно причислить к радиоактивным, если выполняется данное условие: AU (активность урана 238) + 2,14 ATh (активность тория 232)> 0,13 Бк/г.

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:

  • уголь. В нем имеется немного радионуклидов, среди которых встречается торий либо уран. Концентрация этих опасных элементов выше всего в золе. Обращение с золой не представляет особой опасности. Однако дышать зольной пылью крайне нежелательно;
  • газ, нефть. Они содержат радий и иные продукты его распада (радон). Радон чаще имеется в скважинах, трубопроводах;
  • отходы, образованные после обогащения полезных ископаемых, также могут быть радиоактивными.

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:


  • в ядерной медицине преобладают такие вещества, как технеций и иные гамма-излучатели. Их особенность в коротком времени распада. Они утилизируются обычным способом, как любой другой мусор;
  • при лечении щитовидной железы, лимфом, раковых заболеваний, а также при внешней лучевой и брахитерапии используются: иттрий, иод, стронций, иридий, кобальт или цезий.

Классификация РАО

Виды радиоактивных отходов

Законодательством РФ определена чёткая классификация отходов, причисленных к разряду радиоактивных. Они могут классифицироваться по различным признакам.

По агрегатному состоянию:

  • Твердые. К ним относится посуда, используемая в исследовательских и медицинских лабораториях.
  • Жидкие получают путем переработки использованного топлива. Такие элементы содержат высокую степень радиации.
  • Газообразные. Они исходят от вентиляционной системы на промышленных и иных заводах.

По составу излучения:

  • Альфа. Оно образовывается зачастую при распаде сложных ядер атомов (радия, урана или тория).
  • Бета. Получаются в результате превращение одного элемента в другой. При этом изменяются свойства протонов и нейтронов.
  • Гамма. Представляет собой энергетическое излучение в виде фотонов. Такое излучение часто называют электромагнитным.
  • С нейронными частицами. Такое излучение появляется в результате взрыва ректоров. Отходы АЭС часто относят к веществам с нейронным излучением.

По времени жизни есть РАО:

  • короткоживущие (менее 1 года);
  • среднеживущие (от 1 года до 100 лет);
  • долгоживущие (более 100 лет).

По активности или классу опасности:

  • низкоактивные (менее 0,1 Ки на квадратный метр);
  • среднеактивные (от 0,1 до 1 000 Ки на квадратный метр);
  • высокоактивные (более 1 000 Ки на квадратный метр).

Обращение с радиоактивными отходами

Виды радиоактивных отходов

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:

  • происходит загрязнение окружающей среды. В результате человек вдыхает ядовитые вещества, негативно воздействующие на организм. Почвы и водоемы становятся непригодными для использования;
  • в живых организмах под воздействием ядерных веществ могут происходить генные мутации, уродства;
  • токсичные вещества могут быть причиной неизлечимых заболеваний.

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:

  • все имеющиеся на территории России РАО считаются накопленными. Обращение осуществляется на средства налогоплательщиков;
  • предусматривается реализация окончательного захоронения данных отходов. При этом особо опасные вещества должны быть захоронены в наиболее глубоких геологических объектах;
  • завозить РАО на территорию страны не разрешается. Однако данный вопрос полностью не урегулирован. В связи с этим все же можно встретить бочки с токсическими веществами, которые было решено ввезти в определенные районы.

Принципы МАГАТЭ

Основными принципами международного агентства по атомной энергетике являются:

  • обращаться с ядерными отходами следует так, чтобы была возможность обеспечить оптимальный уровень защиты здоровья людей и защиты окружающей среды;
  • обращение должно регулироваться на законодательном уровне;
  • следует стремиться к минимизации образования радиоактивных отходов.

Стадии обращения с РАО

Оборот ядерных отходов проходит через несколько стадий:

  • Сбор, который производится в месте их образования.
  • Сортировка.
  • Кондиционирование. Этот процесс позволяет снизить опасность токсичных веществ и уменьшить их объем для более удобной транспортировки.
  • Раздельное хранение в специальных сооружениях, обеспечивающих максимальную безопасность и изоляцию от окружающей среды.
  • Транспортировка.
  • Захоронение в изолированных местах, исключающих излучение токсических элементов во внешнюю среду. Зачастую для этих целей создаются специальные могильники. Их расположение специалисты часто определяют с помощью географической карты.

Радиоактивные отходы являются самыми опасными для экологии и живых организмов. Поэтому обращаться с ними стоит крайне осторожно.

Читайте также:

Источник: promusor.info

При каких обстоятельствах, образуются отходы, содержащие радиоактивные элементы

Радиоактивные отходы содержатся в ядерном топливе, они образуются во время эксплуатации атомных электростанций, это один из основных источников. Также их можно получить в результате:

  • добычи радиоактивной руды;
  • переработки руды;
  • производства элементов тепловыделения;
  • утилизации отработанного ядерного топлива.

Во время разработки вооружёнными силами России ядерного оружия, также были образованы радиоактивные отходы, такие действия, как, производство, консервация и ликвидация использовавших этот материал объектов не реабилитировали предыдущие работы с этим материалом. В результате чего на территории страны находится немало отходов, образовавшихся в процессе производства ядерных материалов.

Военный флот, подводные лодки, а также гражданские корабли, использующие ядерные реакторы, тоже оставляют радиоактивные отходы во время своей эксплуатации и даже после их выхода из строя.

Радиоактивные отходы

Работа с радиоактивными отходами в России связана с такими отраслями:

  • В народном хозяйстве, используя изотопную продукцию.
  • В лечебных или фармацевтических учреждениях и лабораториях.
  • Химическая, металлургическая и прочие промышленные отрасли, работающие в сфере обработки.
  • Проведение научных опытов и исследований, используя ядерное топливо или подобные элементы.
  • Даже службы безопасности, в частности, таможенный контроль.
  • Добыча нефти или газа, также требует использовать ядерные вещества, оставляющие после себя, радиоактивные отходы.

Важно знать. Отработанное ядерное топливо, не подпадёт, под категорию радиоактивные отходы, согласно российскому законодательству.

Разделение на виды

Постановление от Правительства РФ, внесло коррективы, по которым радиоактивные отходы могут быть:

  • твёрдого;
  • жидкого;
  • газ подобного;

видов. Классификация радиоактивных отходов, относит к твёрдым, жидким и газ подобным все элементы и вещества, содержащие радионуклиды. Исключение, возможно, лишь в том случае, если образование не связано с атомной энергетикой, и содержание радионуклидов обусловлено добычей или переработкой природных минералов и органического сырья с повышенным уровнем радионуклидов или вблизи его природного источника. Концентрация, которого в пределах допустимых норм, установленных постановлением российского Правительства, не превышает 1.

Радиоактивные отходы

РАО, принадлежащие к виду «твёрдых», содержат техногенные радионуклиды, из которых исключают такие источники, как закрытые предприятия, работающие с подобными веществами. Их делят на четыре категории:

  • высокоактивные;
  • средне неактивные;
  • низко активные;
  • очень низко активные.

РАО, прибывающие, в «жидком» состояние делят всего на три категории:

  • высокоактивные;
  • средне активные;
  • низко активные.

Закрытые, отработавшие предприятия и заводы, работавшие с радионуклидами, относятся к другим категориям РАО.

Классификация РАО

Существует Федеральный закон, в целях которого, классификация радиоактивных отходов разделяет их на такие виды:

  • Удаляемые – это вещества, для которых риск, связанный с их воздействием на окружающую среду не возрастает. И в случае их извлечения с места хранения для последующего захоронения, не превышает риск их пребывания на территории их нахождения. Данный вид требует довольно больших финансовых затрат, для выполнения всех манипуляций с ним и подготовки специального оборудования и обучения персонала утилизирующих организаций.
  • Особые – РАО, этот вид подвергает очень большой опасности окружающую среду, в случае их извлечения, транспортировки и дальнейших действий, для очищения территории или захоронении в другом месте. Манипуляции с таким видом также очень затратные с финансовой стороны. В случаях с подобным видом более безопасно и выгодно с экономической стороны проводить процесс захоронения в месте их первичного расположения.

Радиоактивные отходы захоронение

Классификация радиоактивных отходов проходит в зависимости от таких признаков:

  • Период полураспада радионуклидов – короткоживущие или долгоживущие.
  • Удельная активность – высокоактивная, средне активная и низко активная РАО.
  • Агрегатное состояние – может быть жидким, твёрдым и газо подобным.
  • Содержание ядерных элементов, присутствует или отсутствует в отработанном материале.
  • Отработавшие, закрытые предприятия по добычи или переработке урановых пород, которые излучают ионизирующие лучи.
  • РАО, не связанные с использованием или работой над атомной энергетикой. Источниками, которых являются перерабатывающие предприятия по добычи органических и минеральных сырьевых руд, с повышенным уровнем содержания радионуклидов природного происхождения.

Классификация РАО разработана Правительством Российской Федерации, для разделения их на виды. А также дальнейшего удаления или захоронения на месте их нахождения.

Система классификации

В данное время, система классификации разработана не досконально и требует постоянных доработок, это определяется отсутствием согласованности национальных систем.

Основа классификации содержит учёт вариантов, последующего захоронения РАО. Основным признаком чего, служит длительность периода распада нуклида, потому, что технология захоронения напрямую зависит от этого показателя. Они захороняются специальными укрепляющими растворами как минимум на тот период, который они могут быть опасны для окружающей среды. Согласно этим данным, система классификации делит все отработанные и опасные вещества на следующие категории.

Освобождённые от контроля

Отходы, содержащие низкую концентрацию радионуклидов, которые могут быть исключены из списка, подконтрольных видов, поскольку не несут в себе угрозы или содержат минимальный уровень нуклидов, который практически неопасный для живых существ и экологии. Такая категория называется освобождённой, лишь в том случае, если доза облучения ежегодно не превышает 10 мкЗв.

Высоко активные отходы

Низко активные и средне активные РАО

Они содержат в себе достаточный уровень радионуклидов, чтобы нести угрозу персоналу, работающему с ними и населению, проживающему в ближайшей округе. Порой они имеют настолько высокий уровень активности, что требуют охлаждения и применения мер по защите от них. Это категория содержит в себе две группы: долгоживущие и коротко живущие виды. Способы их захоронения очень разнообразны и индивидуальны.

Высоко активные отходы

Этот тип имеет такое количество радионуклидов, что требует постоянного охлаждения в процессе работы с ним. По окончании, каких-либо действий, он требует надёжной изоляции от биосферы, иначе процесс заражения захватит всю округу, территории на которой он находится.

Типичные характеристики

Класс отходов, освобождённый от контроля (CW), имеет уровень активности, равный 0,01 мЗв или ниже с учётом годовой дозы для населения. Не имеет ограничений, по радиологическому захоронению.

Средне и низко активные (LILW) характеризуются уровнем активности выше величины для CW, но при этом тепловыделение у этого класса ниже 2Вт/м3.

Класс коротко живущий (LILW-SL) – имеет такие типичные характеристики. Долго живучесть радионуклидов имеет ограниченную концентрацию (менее 400 Бк/г на все упаковки). Местами захоронения таких классов являются глубинные или приповерхностные хранилища.

Долгоживущие отходы (LILW-LL) – концентрация у которых выше, чем у короткоживущих. Захоронятся такие классы, должны лишь в глубинных хранилищах. Это одно из главных требований, по отношению к ним.

Класс высокоактивных (HLW) – характеризуются очень высокой концентрацией долгоживущих радионуклидов, тепловая отдача у них более 2Вт/м3. Местами их захоронения также должны быть глубинные хранилища.

Правила обращения с РАО

Продолжение статьи — утилизация радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы требуют классификации не только ради их разделения по уровню опасности и возможности выбирать методы утилизации, но ещё и для определения указаний, по методам обращения с ними, в зависимости от их класса. Они должны отвечать следующим показателям:

  • Принципы обеспечения защиты здоровья человека, или хотя бы приемлемого уровня защиты, в зависимости от радиационного излучения элементами РАО.
  • Охраной окружающей среды – приемлемым уровнем защищенности экологии от воздействия РАО.
  • Взаимозависимость между всеми стадиями образования РАО, а также обращения с их элементами.
  • Защита будущего поколения, методом прогнозирования уровня облучения, и нормированием количества захороненного материала на каждом могильнике, основываясь на информации нормативных документов.
  • Не возлагать слишком больших надежд на будущее поколение, связанных с необходимостью утилизировать радиоактивные отходы.
  • Контролировать образование и накопление РАО, ограничивать их скопление и минимизировать достигнутый уровень.
  • Предотвращать аварии, или ослаблять возможные последствия, в случае возникновения таких ситуаций.

Радиоактивные отходы – самый опасный вид мусора на земле, требующей очень внимательного и осторожного обращения. Приносящий самый большой урон экологии, населению и всем живим существам, на территории его основания.

Вам будет интересно почитать статью — Могильники радиоактивных отходов.

Источник: ecology-of.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.