Радиоактивные отходы: жидкие и твердые РАО, правила хранения, особенности утилизации

Общая информация о РАО

Открытие радиоактивности произошло не так давно. В 19 веке ученый по имени Беккерель обнаружил необычное излучение, которое проходит через непрозрачные объекты. Он поделился своим открытием с Кюри. Именно они начали детальное изучение этого явления. Вскоре они обнаружили, что естественная радиоактивность присуща соединениям урана и другим веществам.

Со временем ученые начали разрабатывать способы искусственного воспроизведения радиоактивности. Создан дозиметрический прибор для измерения уровня. Радиация нашла широкое применение в следующих областях:

• власть;
• медицина;
• сельское хозяйство.
• промышленность;

Однако проблема использования радиоактивных отходов (РАО) за последнее десятилетие приобрела актуальность. Любой материал имеет срок годности. В атомной промышленности используются различные элементы, которые после использования становятся отходами и становятся бесполезными.

Отходы имеют разное происхождение и состояние:

• твердый;
• газообразный;
• жидкость.

Источники их появления также различны: они образуются в основном при добыче полезных ископаемых. Их условно делят на низкую, среднюю и высокую активность. При классификации радиоактивных отходов иногда выделяют трансурановые отходы.

Твердые радиоактивные отходы

В твердом агрегатном состоянии могут быть высокоактивные, умеренно активные, малоактивные и очень мало активных веществ и объектов. Характеристики следующие:

№ п / п	Класс и индекс удельной активности кБк / кг	трансурановые радионуклиды	радионуклиды, испускающие альфа (кроме трансурана)	бета-излучающие радионуклиды (кроме трития)	тритий
1.	Очень активный	более 105	более 106	более 107	более 1011
2.	Средний активный	102 — 105	103 — 106	104 — 107	108 — 1011
3.	Низкая активность	101 — 102	102 — 103	103–104	107 — 108
4.	Очень низкая активность	до 101	до 102	до 103	до 107

Места и методы хранения, перевозки и переработки РАО

Радиоактивные отходы требуют тщательного обращения и надлежащего хранения. Для их безопасной утилизации необходимы специальные места, изолированные от внешней среды, а опасные грузы требуют постоянного контроля во время транспортировки.

Современный технологический комплекс длительного хранения радиоактивных отходов на Чернобыльской АЭС — Украина

Где и как хранятся отходы

В России тысячи захоронений ядерных отходов, в том числе наземные хранилища со специальной системой вентиляции и охлаждения (например, централизованный склад под Красноярском) и подземные. Подземное хранилище — самое простое и безопасное решение.

Также есть предприятия по переработке радиоактивных отходов. На российских предприятиях по переработке радиоактивных отходов используются следующие методы:

• сжигание горючих материалов с очисткой дыма с помощью системы фильтрации;
• фильтрация и концентрирование жидкостей;
• прессование твердых материалов.

После обработки все материалы цементируются и отправляются на хранение.

Правила и нюансы перевозки

В России существует ряд мер безопасности при транспортировке радиоактивных отходов к местам захоронения. Транспортировка осуществляется только лицензированными организациями и транспортными средствами, а транспортные контейнеры должны соответствовать санитарным нормам. Упаковка должна быть прочной, герметичной и иметь радиационную защиту.

Поверхности контейнеров и транспорта не должны быть загрязнены радиацией, превышающей допустимые уровни; на каждом этапе перевозки они подвергаются радиационному контролю. Уровень радиации в кабине транспортного средства контролируется даже в том случае, если материалы перевозятся на грузовиках.

Транспорт, специально оборудованный для ядерных отходов

Могильники РАО в России

Многие могильники радиоактивных отходов в России существуют еще с советских времен. Наиболее известны захоронения в Челябинской области, недалеко от завода «Маяк», производившего плутоний для оружия.

Первое хранилище радиоактивных отходов — река Теча, куда сбрасывались ядерные отходы. Затем, после взрыва контейнеров с радиоактивными веществами, произошедшего на предприятии, было найдено новое место для захоронения радиоактивных отходов — озеро Карачай. В 1967 году произошла сильная засуха, и радиоактивные частицы со дна озера разлетелись на многие километры. После этого они решили законсервировать озеро. Полигон для захоронения радиоактивных отходов создан в городе Озерске.

Пункт длительного хранения радиоактивных отходов в поселке закрытого типа Сайда-Губа в Мурманской области

Проблема ввоза РАО из-за рубежа

Сегодня существует серьезная проблема ввоза радиоактивных отходов из-за границы для их захоронения в России. РАО, в частности обедненный уран, ввозятся в страну как «драгоценное сырье», но небольшая часть ввозимого сырья отправляется на переработку. Большой хранится на складах вместе с миллионами тонн российских отходов, превращая страну в ядерное кладбище.

Принципы использования атомной энергии

Во время открытия радиоактивности ученые не предвидели, какую большую роль будет играть радиация в развитии технического прогресса. Но наряду с пользой он также может нанести вред живым организмам и природе.

Поэтому была создана международная организация, которая занимается мирным использованием атомной энергии. Именно она разработала принципы обращения с ядерными отходами.

Прежде всего, защита здоровья человека и окружающей среды. Опасное хранение недопустимо. Защита должна распространяться не только на границы одной страны, радиоактивные отходы не должны угрожать территориям других государств.

Будущие поколения также должны быть в безопасности. Таким образом, варианты хранения отходов не ухудшаются в будущем. Производство отходов контролируется, и используются безопасные средства обработки материалов.

Перемещение, классификация и категоризация отходов

Движение ядерных материалов, как правило, зависит от адекватности их дальнейшего использования. Предусмотрены следующие основные маршруты (рис. 1):

• освобождение от контроля со стороны регулирующих органов, что предполагает неограниченное удаление отходов и неограниченное повторное использование полезных материалов;
• регламентированный сброс (выброс) отходов в окружающую среду и разрешенное повторное использование полезных материалов;
• регулируемое удаление отходов и передача материалов, полезных для захоронения.

Рис. 1. Перемещение ядерного материала

Типы и объемы радиоактивных отходов в разных странах существенно различаются. Технологии обращения с отходами также различаются, хотя лежащие в основе технологические подходы могут быть одинаковыми во всем. Соответствующие процессы и технологии могут быть определены на основе подробной информации о радиоактивных отходах (имеющихся или ожидаемых), например, в зависимости от их классификации, категоризации, собственности и инвентарного количества.

МАГАТЭ разработало международно признанную систему классификации отходов 7, которая определяет следующие классы радиоактивных отходов в зависимости от активности и периода полураспада радионуклидов:

(i) исключенные (изъятые) отходы (EW);
(ii) очень короткоживущие отходы (VSLW);
(iii) отходы очень низкой активности (ОНАО);
(iv) низкоактивные отходы (НАО);
(v) среднеактивные отходы (САО);
(vi) высокоактивные отходы (ВАО).

Классификация МАГАТЭ в первую очередь основана на долгосрочной безопасности и поэтому фокусируется на выборе наиболее подходящих путей захоронения (окончательная изоляция) твердых или отвержденных радиоактивных отходов.

Обращение с отходами на этапах предварительной обработки, обработки и хранения требует дополнительной информации о свойствах радиоактивных отходов, которые важны для конкретной деятельности. Категоризация используется для обеспечения систематического подхода к обращению с радиоактивными отходами и их хранению. При этом учитывается информация о происхождении, физических условиях, типах, свойствах и вариантах обращения с отходами .

Читайте также: Снятие авто с учета ГИБДД после продажи по договору купли продажи через Госуслуги

Могильники радиоактивных отходов в России

Река Теча стала одним из первых захоронений радиоактивных отходов в России. В середине прошлого века сюда сбрасывали опасные отходы. Заражению подвергалась территория вплоть до завода «Маяк», где создавался оружейный плутоний (для создания ядерного оружия).

После аварии было найдено новое место для хранения радиоактивных отходов — озеро недалеко от Челябинска.

Но десять лет спустя озеро Карачай высохло, и вокруг него были разбросаны радиоактивные обломки. Могильник — дно озера — законсервирован. Он по-прежнему содержит огромное количество опасных отходов.

Следующим местом заселения кладбищ стала Якутия. После взрывов пятидесятилетней давности территория Якутии загрязнена радионуклидами, а создание кладбищ улучшило экологическую ситуацию.

В Нижегородской области известно Семеновское кладбище, расположенное в 20 километрах от города Семенов. Растение считается опасным для окружающей среды.

В России много населенных пунктов, где значительно превышена допустимая доза радиации. В список таких городов также входят Москва, Санкт-Петербург, Калининград и т.д.

Произошло это из-за того, что ранее считалось допустимым сброс определенного количества радиоактивных отходов непосредственно в сточные воды и свалки.

Опасность РАО для экологии и человека

Неправильное захоронение или утилизация ведет к загрязнению почвы и воды и загрязнению экосистем. В зависимости от класса радиоактивных отходов и их количества последствия могут быть от практически незаметных изменений радиационного фона до экологической катастрофы.

Попавшие в почву радиоактивные отходы заразят растения и животных радиацией, что приведет к их заболеванию или даже смерти. Плоды культурных растений также будут заражены радиацией и станут опасными для человека. Если радиоактивные материалы попадают в реку, они распространяются на большие расстояния, загрязняя не только воду, но и почву. В воде также пострадает экосистема: погибнут рыбы, пострадают водные растения, радиоактивные частицы осядут на дно и продолжат распространять радиацию.

Для человека не менее опасен контакт с радиоактивными отходами. В зависимости от степени облучения последствия варьируются от повышенной вероятности генетических мутаций и ухудшения самочувствия до развития острой лучевой болезни и даже смерти.

Доза, серый (Гр) Последствия воздействия на человека

(0,7-2) 10-3	Естественная радиация в год, не вредная для здоровья
0,05	Максимально безопасное излучение в год
0,1	Удвойте шанс генетических мутаций
0,25	Ухудшение самочувствия, головная боль
1.0	Развитие острой лучевой болезни
3-5	Заболевания костного мозга
10-50	Смерть через 1-2 недели
100	Травмы центральной нервной системы, несовместимые с жизнью

Инвентаризация и этапы обращения с отходами

Для инвентаризации отходов могут потребоваться различные уровни детализации. Например, организации, занимающейся переработкой, может потребоваться более подробная инвентаризация, предлагающая способы обращения с каждым конкретным типом отходов. Национальным агентствам по обращению с радиоактивными отходами требуется меньше деталей для разработки планов на будущее. Лица, определяющие политику, и разработчики национальных стратегий управления отходами нуждаются в еще более обобщенной информации.

Обращение с отходами обычно делится на два основных этапа: перед удалением и непосредственное удаление. Первый включает все этапы обращения с радиоактивными отходами от образования до захоронения, включая обработку (например, предварительную обработку, переработку и кондиционирование), временное (промежуточное) хранение и транспортировку. Захоронение подразумевает постоянное размещение отходов в специальном сооружении без намерения их вывозить. РАО подготавливаются к захоронению с использованием технологий, предназначенных в первую очередь для получения формы отходов, совместимой с выбранным или планируемым вариантом захоронения.

Чтобы оценить конкретный процесс или технологию, необходимо рассмотреть доступные решения с точки зрения выполнения требований по обработке, хранению и удалению отходов. Технические решения по обращению с радиоактивными отходами описаны во многих публикация. Жизненный цикл радиоактивных отходов состоит из следующих этапов.

Рис. 2. Краткое описание этапов обращения с отходами

Предварительная обработка радиоактивных отходов включает в себя все операции, предшествующие непосредственной обработке, направленные на обеспечение возможности последующего применения выбранных технологий обработки и кондиционирования — сбор, разделение, обеззараживание, регулирование химического состава и фрагментации.

Обработка сочетает в себе операции, направленные на повышение безопасности и экономических показателей за счет изменения характеристик радиоактивных отходов. Его основные задачи — уменьшить объем, удалить радионуклиды из радиоактивных отходов и изменить их физический и химический состав. Некоторые методы обработки могут давать такую ​​форму отходов, которая отвечает требованиям хранения и утилизации. Однако в большинстве случаев переработанные отходы требуют дальнейшего кондиционирования или отверждения и иммобилизации (инкапсуляции).

Кондиционирование включает работу по созданию упаковки для отходов, пригодной для обработки, транспортировки, хранения и / или утилизации. Это может включать иммобилизацию радиоактивных отходов, их размещение в контейнерах и, при необходимости, переупаковку. Иммобилизация предполагает создание формы отходов путем отверждения и включения радиоактивных отходов в матрицы (или инкапсуляции). Общепринятыми иммобилизационными матрицами являются бетон, битум и стекло.

Хранилище гарантирует изоляцию РАО с сохранением возможности извлечения, а также защиту окружающей среды и мониторинг хранилищ в течение всего периода размещения в них РАО.

Транспортировка предполагает физическое перемещение радиоактивных отходов в специально разработанной упаковке из одного места в другое. Например, собранные РАО можно вывозить из пункта сбора в пункты централизованного хранения и обработки, упаковка с кондиционированными отходами — от пункта обработки или хранения до места захоронения.

Свалка подразумевает доставку отходов в определенное строение без намерения их вывозить. Обратите внимание, что в некоторых странах контролируемые сбросы в окружающую среду часто считаются регулируемым вариантом удаления.

На всех этапах обращения с отходами важно определить их характеристики — характеристику. Он включает определение физических, химических и радиологических свойств отходов, которые важны для оценки потребности в дальнейшей обработке, обработке, кондиционировании или пригодности радиоактивных отходов для последующего обращения, обработки, хранения и захоронения. Предварительная характеристика как часть предварительной обработки имеет большое значение для выбора наиболее эффективного метода обращения с радиоактивными отходами. Методы определения характеристик радиоактивных отходов, включая процедуры отбора проб, подробно описаны в руководстве МАГАТЭ.

Дезактивация

Как было указано, захоронение радиоактивных отходов не снижает уровень радиации до нуля, а лишь частично снижает степень радиации. Ищутся новые методы и места захоронения, производятся улучшенные герметичные контейнеры для предотвращения попадания опасных веществ в воздух, воду и почву. Разрабатываются новые методы обработки, обеззараживания и захоронения ядерных отходов.

В России используется несколько методов обезвреживания радиоактивных отходов перед захоронением:

• использование кальцинированной соды;
• элюирование почвы;
• обработка жидких отходов.
• растворение в азотной кислоте;

У каждого из методов есть свои положительные и отрицательные стороны, но без них невозможно снизить уровень радиации мусора.

При помощи карбоната натрия

Дорогой и эффективный способ обезвредить упавшие в землю твердые отходы.

Алгоритм действий:

1. Радионуклиды выщелачиваются карбонатом натрия.
2. Ионные частицы извлекают радионуклиды из щелочного состава.
3. С помощью магнита удаляются хелатные комплексы.

Несмотря на свою эффективность, метод имеет недостатки, так как карбонат натрия не может извлечь все радиоактивные соединения из ядерных отходов.

Растворение в азотной кислоте

Метод применим к радиоактивным отложениям и пульпе. RW растворяют в кислоте и гидразине, а затем остекловывают. Дальнейший процесс включает упаковку раствора в контейнеры и его утилизацию. Метод не уступает по эффективности предыдущему. Но упаковка и утилизация этого материала дорого обходятся компании по переработке.

Элюирование почвы

Если почва загрязнена низкоактивными радиоактивными веществами, ее можно обработать водой или соответствующими нейтрализующими растворами. Элюирование осуществляется растворами аммиака или водой с солями аммония.

Метод обеззараживания неэффективен, если необходимо извлечь радиоактивные вещества, химически связанные с почвой. Элюирование — наиболее экологически чистая мера.

Способы захоронения отходов

Долгое время считалось, что достаточно просто закопать радиоактивные отходы в землю. В некоторых случаях материал просто рассеивался в окружающей среде. Впоследствии было научно доказано, что изотопы накапливаются в некоторых местах, например в тканях животных. Их попадание в пищу и в организм человека стало весьма вероятным.

Поэтому радиоотходы хранятся определенным образом. В процессе стеклования материал проходит несколько этапов обработки. Впоследствии получается инертная масса, которую помещают в тару и отправляют на хранение.

В Австралии был разработан метод Sinrok — так называется технология специального соединения для нейтрализации реакции.

Самый проработанный вариант — погребение. В конце 20 века была разработана технология бурения скважины в земной коре. Его глубина составляла 1 км. Внутри помещалась капсула с жидкими радиоактивными отходами. Он саморазогревался и разрыхлял кору, опускаясь ниже. Предполагалось, что сверху будет спущена еще одна капсула и будет создан конвейер. Но ученые вовремя обнаружили опасность такой техники. Контакт с недрами земли приведет к дисбалансу и появлению сильных землетрясений. Поэтому идея осталась теоретической.

Ученые ищут подходящие места для хранения радиоактивных отходов по всему миру. Возможно, материал вернется к урановым источникам. В этом случае вещества вернутся на место и вернутся в природу. Будут обезврежены высокорадиоактивные отходы.

Трансмутация — многообещающий вариант. По этой причине разрабатываются специальные реакторы, которые превратят отходы в более безопасные вещества. Во время нейтрализации вырабатывается дополнительная энергия. Некоторые типы изотопов можно повторно использовать для работы определенных типов генераторов и облучения пищевых продуктов.

Были попытки внедрить фантастическую идею: перемещение радиоактивных отходов в космосе. Но у этого метода есть ряд существенных недостатков: стоимость, риск аварии с ракетой-носителем и космический мусор приведут к проблемам в будущем.

Переработка и утилизация

В настоящее время существует несколько методов утилизации ядерных отходов. Все они имеют свои достоинства и недостатки, но, как ни крути, они не позволяют полностью исключить опасность радиоактивного облучения.

Захоронение

Захоронение отходов — наиболее перспективный метод захоронения, который особенно активно используется в России. Во-первых, происходит процесс остекловывания или «стеклования» отходов. Отработанное вещество прокаливается, после чего в смесь добавляется кварц и это «жидкое стекло» разливается в специальные цилиндрические стальные формы. Полученный стеклянный материал является водостойким, что снижает вероятность попадания радиоактивных элементов в окружающую среду.

Готовые баллоны сваривают и тщательно промывают, исключая малейшие загрязнения. Затем они отправляются на хранение очень надолго. Репозиторий устанавливается в геологически стабильных районах, чтобы репозиторий не был поврежден.

Геологическое захоронение осуществляется на глубине более 300 метров, поэтому в течение длительного времени отходы не нуждаются в дальнейшем обслуживании.

Сжигание

Некоторые из ядерных материалов, как упоминалось выше, являются прямым результатом производства и своего рода вторичными отходами в энергетическом секторе. Это материалы, подвергшиеся радиационному воздействию при производстве: макулатура, дерево, одежда, бытовые отходы.

Все это сжигается в печах специальной конструкции, чтобы минимизировать уровень токсичных веществ в атмосфере. Зола, среди прочего, цементируется.

Цементирование

Утилизация (один из методов) ядерных отходов в России путем цементации — одна из самых распространенных практик. Суть в том, чтобы поместить облученные материалы и радиоактивные элементы в специальные контейнеры, которые затем заливают специальным раствором. В состав такого раствора входит целый коктейль химических элементов.

В результате он практически не подвергается воздействию внешней среды, что позволяет достигать практически неограниченного срока. Но стоит оговориться, что такая утилизация возможна только при утилизации отходов средней степени опасности.

Уплотнение

Хорошо налаженная и достаточно надежная практика, направленная на захоронение мусора и сокращение количества отходов. Он не используется для обработки горючего сырья, но позволяет обрабатывать другие малоопасные отходы. В этой технологии используются гидравлические и пневматические прессы низкого давления.

Повторное применение

Использование радиоактивных материалов в области энергетики не происходит в максимальной степени из-за специфики активности этих веществ. Отработанные отходы по-прежнему являются потенциальным источником энергии для реакторов.

В современном мире, а тем более в России, ситуация с энергоресурсами довольно тяжелая, и поэтому вторичное использование ядерных материалов в качестве топлива для реакторов больше не кажется невероятным.

Сегодня существуют методы, позволяющие использовать отработанное сырье для использования в энергетике. Радиоизотопы, содержащиеся в отходах, используются в пищевой промышленности и в качестве «батареи» для работы термоэлектрических реакторов.

Но пока технология все еще находится в стадии разработки и идеального способа обработки так и не найдено. Однако обработка и уничтожение ядерных отходов позволяет частично решить проблему с такими отходами, используя их в качестве топлива для реакторов.

К сожалению, этот способ утилизации ядерных отходов в России практически не развит.

Хранение и перевозка

Стоит различать такие понятия, как хранение и захоронение радиоактивных отходов. Для хранения отходов их сначала собирают, затем вывозят и складывают на склад.

Захоронение — это складирование мусора на свалках. Таким образом, радиоактивные отходы перестанут представлять угрозу для окружающей среды.

В могильниках находятся только твердые отходы, поэтому жидкие отходы кристаллизуют или останавливают с помощью цемента и битума.

В этом случае продолжительность радиоактивности веществ должна быть меньше срока службы конструкций и капсул, в которых хранятся опасные элементы.

Не все виды опасных отходов подлежат захоронению. Отходы с радиоактивным излучением, максимальный период опасности которых составляет пятьсот лет, будут захоронены в удаленных от населенных пунктов районах.

Если вещества представляют опасность в течение нескольких десятилетий, организация может хранить их на территории компании в течение этого периода.

Допустимое количество отходов, которые можно складировать на специальной территории или отправить на свалку, определяется нормативными документами.

Контейнеры

Контейнеры и упаковка для опасных отходов могут быть изготовлены из бумаги, пластика или резины. Это одноразовые пакеты.

Специально оборудованный радиоактивный контейнер помогает собирать, хранить и транспортировать отходы. Его хранят в помещениях с защитными экранами, емкостях и холодильном оборудовании.

РАО хранят разными способами:

• С помощью холодильников (в них содержатся трупы животных, на которых проводились исследования, другие органические материалы).
• В металлических бочках (для хранения порошкообразных отходов) с закрытыми крышками.
• С помощью стойкой водостойкой краски (ими обрабатывают лабораторное оборудование перед переездом в другое место).

Какие бывают ядерные отходы по активности

Отходы веществ, материалы разделены на группы по другим критериям. Например, определяющим фактором является активность вещества. Это явление сопровождается увеличением интенсивности процессов распада атомных ядер за 1 единицу времени (Кюри): 1 Ki = 3,7 * 1010 дек / с. Различать:

Низкорадиоактивные – до 0,1 Кюри/1 м3

При использовании материалов на атомных электростанциях или для других целей оцениваются все их свойства и уровень причиненного ущерба. Отходы этой категории часто не распознаются детектором. Радиоактивные материалы низкого уровня активности включают как опасные, так и безвредные материалы ядерных объектов. Они отличаются малой интенсивностью выделяемого тепла.

Среднеактивные – от 0,1 до 1 тыс. Кюри/1 м3

По степени опасности отходы близки к крайне вредным: для них характерно высокое тепловыделение. Однако действие отходов этой категории не так опасно, как некоторых других видов, поскольку не требуется активного теплоотвода.

Высокорадиоактивные – от 1 тыс. Кюри/1 м3

Материалы этого типа чрезвычайно опасны. Их нельзя утилизировать или отправлять на свалку без соблюдения элементарных мер безопасности. Отходы этой категории характеризуются высокой интенсивностью нагрева, что подразумевает необходимость принудительного охлаждения.

Утилизация РАО в зависимости от их активности

Ядерные отходы имеют разную степень активности, поэтому делятся на:

• низкая активность;
• средний активный;
• очень активен.

При выборе способа захоронения ядерных отходов учитывается степень их активности. Низкоактивные радиоактивные отходы наименее опасны, поэтому их легче утилизировать. Эти материалы можно хранить в специальных контейнерах и через несколько десятилетий уничтожать, как и любой другой мусор.

Для защиты радиоактивных отходов среднего уровня требуется больше времени и усилий. Отходы перерабатываются и покрываются слоями цемента или битума.

Утилизация вторичного материала будет организована в сейсмически безопасных зонах. Землетрясения могут разрушить хранилища и вызвать экологическую катастрофу.

Высокоактивные радиоактивные отходы представляют наибольшую угрозу для будущих поколений. Этот вид отходов невозможно уничтожить, они остаются очень активными на протяжении тысячелетий. Единственный способ сделать эти материалы менее опасными — это повторно использовать их, выжать максимум пользы, тем самым сократить количество отходов и заморозить ненужные остатки.

Правовая база работы с ЯО и необходимая документация

Основными законами, регулирующими деятельность атомных станций, помимо определения условий, при которых обеспечивается безопасность при работе с опасными веществами, являются:

• Федеральный закон № 170;
• Федеральный закон № 190;
• Постановление Правительства № 1069.

Кроме того, для обращения с ядерными отходами необходимо получить разрешение регулирующего органа — выдается лицензия на проведение операций с особо опасными отходами. На каждый вид материала, утратившего свои первоначальные свойства, необходимо предоставить паспорта, для этого определяются их классы опасности. Образование таких отходов ограничено установленными лимитами (на производство и накопление).

Карта классификаций

Основным источником ядерных материалов в России является атомная энергетика и военное строительство. Все ядерные отходы имеют три степени радиации, знакомые многим на уроках физики:

• Альфа излучает.
• Бета — эмиссия.
• Гамма — излучение.

Первые считаются наиболее безвредными, так как в отличие от двух других дают безвредный уровень радиации. Правда, это не мешает им попадать в класс самых опасных отходов.В целом карта классификации ядерных отходов в России делит их на три типа:

1. Твердый ядерный мусор. Это включает в себя огромное количество материалов для обслуживания в энергетическом секторе, одежду персонала и мусор, который накапливается во время работы. Такие отходы сжигают в печах, после чего зола смешивается со специальной цементной смесью. Его разливают в бочки, укупоривают и отправляют на хранение. Подробности захоронения описаны ниже.
2. Жидкость. Процесс эксплуатации ядерных реакторов невозможен без использования технологических решений. Также сюда входит вода, которую используют для обработки спецодежды и стирки рабочих. Жидкости тщательно испаряются, а затем происходит захоронение. Жидкие отходы часто перерабатываются и используются в качестве топлива для ядерных реакторов.
3. Конструктивные элементы реакторов, транспорта и аппаратуры технического контроля на предприятии составляют отдельную группу. Их утилизация — самая дорогая. Сегодня есть два выхода: установка саркофага или его демонтаж с частичной его дезактивацией и отправкой на место захоронения.

Карта ядерных отходов в России также выделяет низко- и высокоактивные отходы:

• Малоактивные отходы — возникают в процессе деятельности медицинских учреждений, институтов и исследовательских центров. Здесь радиоактивные вещества используются для химических испытаний. Уровень радиации, излучаемой этими материалами, очень низкий. Правильная утилизация может превратить опасные отходы в обычные отходы примерно за несколько недель, после чего их можно утилизировать как обычные отходы.
• Высокоактивные отходы — это отработанное топливо реакторов и материалы, используемые в военной промышленности для разработки ядерного оружия. Топливо на станциях состоит из специальных стержней с радиоактивным материалом. Реактор проработает около 12-18 месяцев, после чего нужно сменить топливо. Объем отходов просто колоссальный. И эта цифра растет во всех странах, которые развивают атомную энергетику. При утилизации высокоактивных отходов необходимо учитывать все нюансы, чтобы избежать катастрофы для окружающей среды и человека.

Сбор

Радиоактивные отходы необходимо собирать, сортировать и уничтожать отдельно от отходов другого класса опасности.
При этом учитываются некоторые характеристики отходов:

• В каком состоянии находится вещество (жидкое, твердое, в виде газа).
• Физико-химические показатели и свойства каждого элемента.
• Средний период полураспада.
• Возможное использование или обращение с опасными отходами в будущем.
• Возможная опасность (например, некоторые вещества могут загореться или взорваться при любом обращении).
• Категория, к которой принадлежит вещество.
• Количество собираемых отходов.

Можно собирать и утилизировать только отходы низкого или среднего уровня активности. Например, вентилируемые выбросы имеют низкую активность, они собираются через трубу и затем рассеиваются в воздухе или воде на определенной высоте и при особых условиях сброса.

Таким образом, можно контролировать предел допустимого поступления радионуклеидов в организм человека через воздух или воду.

Сохранение РАО на территории РФ

Сбор, хранение, обработка, захоронение ядерных отходов и их захоронение в России регулируются и контролируются на федеральном уровне. Обращение с этой категорией отходов разрешается только с использованием специального оборудования на предприятиях, имеющих специальную лицензию. Компании, использующие радиоактивные вещества (АЭС), оборудуют хранилища для таких отходов.

В начале (середина века) к вопросу захоронения радиоактивных отходов подходили недостаточно ответственно, так как информация об ущербе от таких отходов была неполной.

С 1950-х по 1980-е годы опасные отходы хранились на дне рек, озер, неглубоких подпольях. Эти действия привели к серьезным инцидентам на кладбищах (озеро Карачай, река Теча, Озерск, Якутия, Красноярский край, губа Андреева) и, как следствие, радиационному загрязнению обширных территорий.

В современной России для снижения опасности принимаются меры по реабилитации бывших кладбищ, разрабатываются новые захоронения с учетом недоступности воды, сейсмической активности и характеристик почвы. Лучше всего для этих целей подходят отработанные соляные шахты.

Схема обращения с ОЯТ в России

С 1984 г в России прекращены захоронения на территории водохранилищ. Вредные элементы собирают на объектах Якутии, а с 2017 года ответственные организации приступили к вывозу радиоактивных отходов из губы Андреева.

В 2016 году Правительство Российской Федерации определило шесть свалок на территории Ленинградского, Свердловского, Челябинского, Томского, Красноярского краев, соответствующих нормам экологической безопасности. Это глубокие и близкие к поверхности объекты для радиоактивных отходов с различной активностью и периодами распада.

Правила уничтожения

В России вопросы радиоактивных отходов регулируются на законодательном уровне. Некоторые документы связаны с федеральным законом. Утилизация радиоактивных отходов разрешена только в изолированных местах. Запрещается загрязнять помещения и помещения водой.

Существуют разные категории отходов, каждая из которых должна храниться определенным образом. Эта проблема до сих пор стоит остро в России. Мест в стране, где можно оборудовать специальные складские помещения, не так много, а уже существующие скоро будут заполнены. Единого контроля за процессом утилизации нет.

Проблема хранения и утилизации отходов становится международной. Пока нет единых решений, но страны активно обсуждают ситуацию и ищут решения.

В могильники сдаются только твердые и твердые радиоактивные отходы. Транспортная тара — это одноразовые пакеты из резины, бумаги и пластика. Помещение оборудовано специальными холодильниками или защитными экранами.

Каждый вид отходов хранится по-разному. Подойдут холодильники для хранения различных органических материалов или специальные закрытые сверху металлические бочки. В такие контейнеры помещаются пылевидные РАО. Транспортное оборудование покрыто водостойкой краской.

Классификация ядерных отходов по форме. Особенности утилизации

Различают в конструкции материалы, утратившие свои первоначальные свойства. В любом случае обращение с радиоактивными отходами осуществляется по специально разработанным технологиям. Это предотвращает выброс опасных компонентов. Основные виды ядерных отходов:

• твердые радиоактивные отходы: бытовые отходы различных предметов, текстиля, продукции, отслужившие свой жизненный срок в результате регулярного технического обслуживания предприятий атомной энергетики — такие отходы содержат долговечные радиоактивные изотопы и поэтому требуют тщательной и эффективной защиты окружающей среды;
• жидкие радиоактивные отходы (стирка одежды, технологические растворы): они могут относиться к категории материалов с низкой, средней, высокой радиоактивностью, они образуют твердые отходы, а жидкости наиболее трудно обрабатывать из-за их нестабильности, для этого два решения: учтены (очистка от радионуклидов, их концентрация в минимальном объеме);
• части конструкций ядерных реакторов на атомных электростанциях — наиболее опасные отходы, так как они содержат значительное количество высокоактивных радионуклидов, в эту группу входят части механизмов, транспортных средств и средств, с помощью которых осуществляется технический контроль предприятий (поэтапное захоронение: нейтрализация, синхронизация с уменьшением интенсивности излучения).