Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы – это материалы с содержанием радионуклидов, активность которых превышает допустимый предел относительно уровня, установленного надзорными органами. В первую очередь, такие вещества отличаются от обычного мусора наличием атомов с нестабильными ядрами, которым свойственно спонтанно видоизменяться с ионизирующим излучением, что часто ошибочно называют радиацией.

На самом деле, не все виды радиации – это определенно опасные явления, к примеру, солнечная энергия не имеет к рассматриваемому направлению никакого отношения. Более точно определение выражено в федеральном законе №170 «Об использовании атомной энергии», где уточняется, что РАО являются все материалы, в том числе и такие источники излучения, как оборудование, содержание которых превышает опасные включения радионуклидов, и дальнейшее их использование исключено.

Как образуются

К основным источникам, прежде всего, относят предприятия со следующей направленностью:

• добыча и обогащение природного урана;
• производство ядерного топлива;
• АЭС;
• исследовательские ядерные центры;
• организации по работе в радиохимической сфере;
• территории с уже произошедшими экологическими катастрофами;
• полигоны с испытаниями ядерного оружия и т. д.

При добыче и обогащении природного урана РАО накапливаются в результате естественного распада урановых ядер. Происходит этот процесс в хвостохранилищах – комплексных сооружениях, предназначенных для хранения радиоактивных отходов.

На атомных реакторах эти опасные отработанные материалы появляются чаще в связи с недостаточной герметичностью оболочек тепловыделяющих элементов, активацией коррозийных процессов на металле и наличием химических добавлений в водяных контурах устройств. Наибольший риск появления РАО в запредельных количествах представляют предприятия с радиохимическим направлением при переработке ядерного топлива.

В чем заключается опасность

Радиация представляет существенную угрозу, как для населения, так и для экологии. В результате появления опасного мусора в природе повышается радиоактивность среды. Он может попадать в водные потоки, а также продукты питания, что приводит к мутациям, отравлениям и летальному исходу.

Для предотвращения катастроф предприятиям, чье производство характеризуется повышенными рисками, необходимо использовать системы фильтрации, обеспечивать строгий контроль по организации работ, а также правильному обеззараживанию и утилизации опасных веществ.

Уровень опасность элементов с радионуклидами зависит от множества факторов. В число самых значимых входят:

• предполагаемый объем;
• возможная мощность поражения;
• площадь заражения;
• численность населения на территории.

В случае аварийных ситуаций на производстве с повышенным уровнем опасности обязательна ликвидация катастрофы с одновременной эвакуацией населения.

На заметку! В соответствии с Федеральными нормами и правилами в области использования атомной энергии, утвержденных в постановлении №18, на предприятиях, осуществляющих обращение с РАО, должна быть внедрена централизованная система по учету радиоактивных отходов.

Классификация радиоактивных отходов

Согласно ФЗ №190, принятому в 2011 г., отработанные вещества с повышенным содержанием радионуклидов подразделяются на 2 основные категории:

1. Удаляемые. К ним относятся такие элементы, при которых риски и затраты, связанные с извлечением из хранилища радиоактивных отходов и их последующим захоронением, не превышают уровень опасности относительно хранения их в месте нахождения.
2. Особые. Эта категория, напротив, связана с повышенным уровнем риска в случае извлечения таких веществ из места нахождения.

Удаляемые, в свою очередь, подразделяются еще по нескольким признакам:

• долгоживущие и короткоживущие (в зависимости от периода полураспада);
• высоко-, средне -, низко -, очень низкоактивные (определяются по удельной активности);
• жидкие радиоактивные отходы, твердые, газообразные (по агрегатной форме);
• содержащие ядерные вещества или с их отсутствием;
• отработанные источники;
• возникшие в ходе добычи и переработки урана;
• происхождение которых не связано с применением атомной энергии по добыче сырья с высоким уровнем включения природных радионуклидов.

Принципы обращения

При обращении с радиоактивными отходами должны выполняться неукоснительно все пункты:

1. оптимальный уровень защиты атмосферы и территории от негативного воздействия;
2. безопасность для будущего поколения и экологии;
3. минимизация количества поступления вредных веществ;
4. обеспечение высочайшего уровня безопасности для населения, проживающего на территории;
5. своевременное предотвращение возможных катастроф и их последствий;
6. отсутствие проблем для прилегающих территорий в ходе обращения с опасным мусором.

Безопасность хранения радиоактивных веществ во время эксплуатации данного хранилища обеспечивается способом последовательной глубокоэшелонированной защиты. Используются специальные барьерные системы от излучения, а также проводится комплекс мер по защите этих барьеров и сохранения их эффективности.

Как проводится сбор и транспортировка

Перед захоронением радиоактивных отходов проводится их сбор и сортировка.

Внимание! При обращении не допускается взаимодействие таких элементов с нерадиоактивными.

При сортировке и транспортировке обязательно учитываются такие факторы, как:

• агрегатное состояние;
• категория;
• объем;
• характеристики (физические и химические);
• время полураспада;
• степень опасности.

Для сбора, а также дальнейшей транспортировки применяется специализированное оборудование. При этом для каждого вида и категории применяется соответствующее оснащение.

Обратите внимание! Подобные процессы допустимы только с низко- и среднеактивными разновидностями, так как высокоактивные элементы способны принести непоправимый вред, как людям, так и экологии. Пробраться к объектам с такими материалами в большинстве случаев невозможно.

Высокоактивные радиационные вещества способны представлять угрозу еще несколько столетий. Как правило, такие продукты появляются в результате использования на АЭС топлива. Для безопасной утилизации на предприятии проводится рециклинг. Бесполезный оставшийся мусор после сжигания заливают стеклом и помещают в котлованах на скальных породах.

Транспортировка проводится в специальных контейнерах, которые изготавливаются из высококачественной резины, пластика или профильной бумаги. Выбор материала зависит от свойств перевозимого груза. Оборудование для перевозки выглядит в форме габаритного отсека с полной изоляцией от окружающей среды.

Во время обращения с вредным мусором каждый этап проходит строгий контроль для предотвращения экологической катастрофы. Даже, казалось бы, незначительная ошибка способна привести к непоправимым трагедиям. На устранение полученного вреда в отношении экологии может понадобиться несколько десятков лет.

С твердыми веществами проводятся следующие процедуры перед конечной утилизацией:

1. кондиционирование (для снижения объема);
2. сжигание или обработка под прессом (также проводится для уменьшения объема);
3. цементирование или битуминизация;
4. контейнеризация.

Захоронение опасных отходов

Полученные контейнеры отвозят в оборудованных машинах в пункты захоронения радиоактивных отходов. Такие полигоны также называются «могильниками».

В большинстве случаев такие грузы не подлежат переработке, поэтому практически всегда выбирается предпочтение именно захоронению. В «могильниках» элементы не представляют опасности для человечества и экологической среды.

Также нередко проводится хранение вредоносных субстанций именно на территории производственной организации. Но такой вариант возможен только в случае, если период негативного влияния не превысит срок возможной эксплуатации предприятия.

Перевозка осуществляется оператором, который имеет лицензию на право ведения работ в данной области. Захоронение твердых грузов с низкой активностью, а также среднеактивных короткоживущих РАО возможно в пунктах приповерхностного захоронения. Для материалов, которые образуются в ходе добычи урановых руд, не требуется кондиционирование. В соответствии с законодательством РФ, организации по эксплуатации «могильников» должны регулярно проводить радиационный контроль в установленных зонах наблюдения.