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.

Содержание

Классификация радиоактивных отходов

Радиоактивные отходы (РАО) классифицируются по четырем критериям.

По виду агрегатного состояния выделяют:

твердые;
жидкие;
газообразные.

По периоду полураспада:

короткоживущие (≤ 1 года);
среднеживущие (от года до 100 лет);
долгоживущие (≥ 100 лет).

В соответствии от активности РАО относятся к:

низкоактивным (менее 0,1Ки/м³);
среднеактивным (от 0,1 до 1000 Ки/м³);
высокоактивным (более 1000 Ки/м³).

Разновидности по активности:

α-излучение;
β-излучение;
γ-излучение;
нейтронное излучение

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:

калий, углерод встречается в питьевой воде и продуктах питания;
радон содержится в газах, поднимающихся из недр земли.

Промышленные

РАО образуются при:

разработке месторождений и добыче полезных ископаемых (уголь, нефть, газ и тд.);

деятельность предприятий сектора ядерной промышленности (переработка ядерных руд, работа АЭС, вторичная переработка ядерного топлива);
металлургическая промышленность;
химическая промышленность;
оборонное производство (создание ядерного оружия, ликвидация военных объектов, эксплуатация военно-морского и гражданского флота)

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.

АЭС

Медицинские

Современная медицина активно использует ядерные технологии:

рентгеновские кабинеты;
отделения, работающие с радиоизотопами (отделения лучевой терапии);
лаборатории;
диагностические отделения.

Медотходы, которые содержат радиоактивные вещества:

вышедшая из строя аппаратура для проведения рентгенодиагностики, МРТ, флюорографии;
препараты для радионуклидной диагностики, лучевой терапии;
непригодные к работе гамма-томографы;
предметы, контактировавшие с радиоактивными компонентами.

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).

Важно! Если к началу 40-ых годов прошлого столетия в мире насчитывалось около 10 гр. природного радиоактивного вещества, то сегодня один ядерный реактор выделяет 10 тонн искусственных радиоактивных веществ.

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

В РФ все манипуляции с РАО регламентируются Федеральным законом №190 (2011). Согласно ему создана единая система, которая:

регулирует сбор, распределение, переработку, транспортировку, консервацию, утилизацию и захоронение ядерных отходов;
регламентирует деятельность предприятий, в результате действий которых образуются РАО;
занимается мониторингом радиационной обстановки;

Организация, курирующая эти вопросы – “Росатом”.

Принципы МАГАТЭ

Все разработки по ядерному праву согласуются с рекомендациями МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии). Штаб-квартира находится в Вене (Австрия). Можно выделить 3 основные задачи МАГАТЭ:

недопущение использования атомной энергии в военных целях;
мирное использование ядерной энергии;
охрана жизни, здоровья человечества;
сохранение потомства;
защита экологии окружающей среды;
создание стандартов рекомендаций по формированию безопасности и устранению ядерных катастроф.

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:

Сбор, определение химических и радиационных свойств, сортировка. На этой стадии отходы делятся на потоки по виду, категории, уровню активности.
Кондиционирование. РАО при помощи определенных операций (концентрирование, отверждение, сжигание, прессование, контейнеризация, дезактивация) приводится к стабильному состоянию для транспортировки до хранилищ и мест захоронения.
Долговременное хранение происходит с учетом классификации радиоактивных отходов.
Транспортировка. На этом этапе обеспечивается безопасное перемещение радиоактивных отходов на специализированных транспортных средствах с последующей разгрузкой.
Захоронение. На заключительной стадии происходит конечная локализация ядерных отходов на специально оборудованных кладбищах, защищенных изолирующей системой. Последний этап предотвращает попадание радионуклидов в биосферу.

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:

Могильники – наземные сооружения или неглубокие углубления, могут сохранять ядерный мусор несколько десятков лет.
Хранилища на дне океана или отработанных шахт. Они рассчитаны на сотни лет.

К местам захоронений предъявляется ряд строгих правил:

Расстояние до ближайшего населенного пункта не должно быть меньше 20 км. Кроме того создают санитарную зону вокруг (1 км).
Место захоронения находится на стабильной территории, не подверженной землетрясениям, затоплению, оползням.
Запрещается устраивать захоронения рядом с водоемами и около строек.
Необходимые постройки должны быть из материалов, которые не пропускают радиационное излучение.

Переработка радиоактивных отходов в России

Повторное использование РАО – перспективное направление для уменьшения объема ядерного мусора. В Российской Федерации вопросы по переработке РАО решаются под эгидой «Росатома». Ученые заявляют, что добились уникальных результатов (проект «Прорыв»). Они стремятся к тому, чтобы РАО отправлялись на захоронение с природной радиоактивностью. По заявления атомного гиганта это решает проблемы с безопасностью и обеспечивает энергетические потребности страны. Хватит ли для этого ресурсов у страны – пока неизвестно.

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.