Источники появления отходов

Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не имеющие практической ценности.

Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии»^[1] (от 21 ноября 1995 года № 170-ФЗ) радиоактивные отходы (РАО) — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещен.

Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, такими, как концентрации и периоды полураспада составляющих их радионуклидов. Эти отходы могут образовываться:

· в газообразной форме, как, например, вентиляционные выбросы установок, где обрабатываются радиоактивные материалы;

· в жидкой форме, начиная от растворов сцинтилляционных счётчиков из исследовательских установок до жидких высокоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего топлива;

· в твёрдой форме (загрязнённые расходные материалы, стеклянная посуда из больниц, медицинских исследовательских установок и радиофармацевтических лабораторий, остеклованные отходы от переработки топлива или отработавшего топлива от АЭС, когда оно считается отходами).

Примеры источников появления радиоактивных отходов в человеческой деятельности:

· ПИР (природные источники радиации). Существуют вещества, обладающие природной радиоактивностью, известные как природные источники радиации (ПИР). Бо́льшая часть этих веществ содержит долгоживущие нуклиды, такие как калий-40, рубидий-87 (являются бета-излучателями), а также уран-238, торий-232 (испускают альфа-частицы) и их продукты распада.^[2].

Работа с такими веществами регламентируются санитарными правилами, выпущенными Санэпиднадзором.^[3]

· Уголь. Уголь содержит небольшое число радионуклидов, таких как уран или торий, однако содержание этих элементов в угле меньше их средней концентрации в земной коре.

Их концентрация возрастает в зольной пыли, поскольку они практически не горят.^[4]

Однако радиоактивность золы также очень мала, она примерно равна радиоактивности чёрного глинистого сланца и меньше, чем у фосфатных пород, но представляет известную опасность, так как некоторое количество зольной пыли остаётся в атмосфере и вдыхается человеком. При этом совокупный объём выбросов достаточно велик и составляет эквивалент 1000 тонн урана в России и 40000 тонн во всём мире.^[4]

· Нефть и газ. Побочные продукты нефтяной и газовой промышленности часто содержат радий и продукты его распада^{[ источник не указан 637 дней ]}. Сульфатные отложения в нефтяных скважинах могут быть очень богаты радием; вода, нефть и газ в скважинах часто содержат радон. При распаде радон образует твёрдые радиоизотопы, образующие осадок внутри трубопроводов. На нефтеперерабатывающих заводах участок производства пропана обычно является одной из самых радиоактивных зон, так как радон и пропан обладают одинаковой температурой кипения.

· Обогащение полезных ископаемых. Отходы, полученные при обогащении полезных ископаемых, могут обладать природной радиоактивностью.

· Медицинские РАО. В радиоактивных медицинских отходах преобладают источники бета- и гамма-лучей. Эти отходы разделены на два основных класса. В диагностической ядерной медицине используются короткоживущие гамма-излучатели, такие как технеций-99m (⁹⁹Tc^m). Большая часть этих веществ распадается в течение короткого времени, после чего может быть утилизирована как обычный мусор. Примеры других изотопов, используемых в медицине (в круглых скобках указан период полураспада): Иттрий-90, используется при лечении лимфом(2,7 дня); Иод-131, диагностика щитовидной железы, лечение рака щитовидной железы (8 дней); Стронций-89, лечение рака костей, внутривенные инъекции (52 дня); Иридий-192, брахитерапия (74 дня); Кобальт-60, брахитерапия, внешняя лучевая терапия (5,3 года); Цезий-137, брахитерапия, внешняя лучевая терапия (30 лет).

· Промышленные РАО. Промышленные РАО могут содержать источники альфа-, бета-, нейтронного или гамма-излучения. Альфа-источинки могут применять в типографии (для снятия статического заряда); гамма-излучатели используются в радиографии; источники нейтронного излучения применяются в различных отраслях, например, при радиометрии нефтяных скважин. Пример применения бета-источников: радиоизотопные термоэлектрические генераторы для автономных маяков и иных установок в труднодоступной для человека местности (например, в горах).

Классификация Условно радиоактивные отходы делятся на:

· низкоактивные (делятся на четыре класса: A, B, C и GTCC (самый опасный);

· среднеактивные (законодательство США не выделяет этот тип РАО в отдельный класс, термин в основном используется в странах Европы);

· высокоактивные.

Законодательство США выделяет также трансурановые РАО. К этому классу относятся отходы, загрязненные альфа-излучающими трансурановыми радионуклидами, с периодами полураспада более 20 лет и концентрацией большей 100 нКи/г, вне зависимости от их формы или происхождения, исключая высокоактивные РАО. В связи с долгим периодом распада трансурановых отходов их захоронение проходит тщательнее, чем захоронение малоактивных и среднеактивных отходов. Также особое внимание этому классу отходов выделяется потому, что все трансурановые элементы являются искусственными и поведение в окружающей среде и в организме человека некоторых из них уникально.

Ниже приведена классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов в соответствии с «Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности" (ОСПОРБ 99/2010).

	Удельная (объёмная) активность, Бк/кг (Бк/л)
Категория отходов	Бета-, гамма излучающие нуклиды	Альфаизлучающие нуклиды (исключая трансурановые)	Трансурановые радионуклиды
Низкоактивные	Менее 10^6	Менее 10^5	Менее 10^4
Среднеактивные	От 10^6 до 10^10	От 10^5 до 10^10	От 10^4 до 10^8
Высокоактивные	Более 10^10	Более 10^9	Более 10^8

Одним из критериев такой классификации является тепловыделение. У низкоактивных РАО тепловыделение чрезвычайно мало. У среднеактивных оно существенно, но активный отвод тепла не требуется. У высокоактивных РАО тепловыделение настолько велико, что они требуют активное охлаждение.

Таблица № 2.3.4. Категория радиоактивных отходов с точки зрения выбора концепции их окончательного удаления

Категории отходов	Основные характеристики	Виды отходов, относящихся в данной категории
I. Высокоактивные с долгоживущими радионуклидами	Высокий уровень β- и γ -активности. Значительное α излучение. Высокая радиотоксичность. Высокое тепловыделение.	Высокоактивные отходы от переработки облученного топлива и непереработанное облученное топливо для топливных циклов с однократным использованием топлива
II. Среднеактивные с долгоживущими радио нуклидами	Средний уровень β и γ -активности. Значительное α -излучение Значит-ельное-а--излучение Средняя радиотоксичность. Низкое тепловыделение.	α -отходы, образующиеся в процессе переработки облученного топлива, изготовления смешанного оксидного топлива, а в процессе эксплуатации предприятий военного назначения, связанных с получением и использованием плутония
III. Низкоактивные с долгоживущими радионуклидами	Низкая и средняя радиотоксичность. Незначительное тепловыделение
IV. Среднеактивные с короткоживущими радионуклидами	Средний уровень β и - γ - активности. Незначительное α -излучение. Средняя радиотоксичность	Отходы от эксплуатации, технического обслуживания и снятия АЭС с эксплуатации; отходы, образующие ся на начальных стадиях ЯЭТЦ (аффинаж, конверсия, изготовление топлива); а также - на предприятиях по изготовлению и использованию радиоизотопов в медицине, научно-исследовательских и учебных институтах, промышленности и" других областях
V. Низкоактивные с короткоживущими радионуклидами	Низкий уровень β - и γ -активности. Незначительное α -излучение. Низкая радиотоксичность. Незначительное тепловыделение

В целом выделяется три типа ВАО, содержащих трансурановые радиоизотопы: жидкие, полученные различными путями, в том числе и остающиеся после извлечения из ОЯТ плутония и урана; отвержденные, образующиеся в результате концентрировать и остекления жидких ВАО; ОЯТ, не подлежащие переработке.

Дата добавления: 2014-01-06