Радиоактивные отходы в море – прошлое, настоящее и будущее

Санкт-Петербургский  государственный 

политехнический университет 

Инженерно-строительный факультет 

Кафедра гидротехнического строительства 

Реферат на тему: 
 

Радиоактивные отходы в море –  прошлое, настоящее  и будущее 
 
 

Руководитель  работы:

профессор, д.м.н.       

Исполнитель:             
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург 

2011 

Введение

Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (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).

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.

Основные стадии обращения с радиоактивными отходами

 
 

При хранении радиоактивных отходов их следует содержать таким образом, чтобы:

• обеспечивались их изоляция, охрана и мониторинг окружающей среды;
• по возможности облегчались действия на последующих этапах (если они предусмотрены).

      В некоторых случаях хранение  может осуществляться главным  образов по техническим                соображениям, например, хранение радиоактивных  отходов, содержащих в основном          короткоживущие радионуклиды, в  целях их распада и последующего сброса в санкционированных пределах или хранение радиоактивных отходов высокого уровня активности до их захоронения в    геологических формациях в целях уменьшения тепловыделения.

Предварительная обработка отходов является первоначальной стадией обращения с отходами. Она включает сбор, регулирование химического состава и дезактивацию и к ней может относиться период промежуточного хранения. Эта стадия очень важна, так как во многих случаях в ходе предварительной обработки представляется наилучшая возможность для разделения потоков отходов.

Обработка радиоактивных отходов включает операции, цель которых состоит в повышении безопасности или экономичности посредством изменения характеристик радиоактивных отходов. Основные концепции обработки: уменьшение объёма, удаление радионуклидов и изменение состава. Примеры:

• сжигание горючих отходов или уплотнение сухих твёрдых отходов;
• выпаривание, фильтрация или ионный обмен потоков жидких отходов;
• осаждение или флокуляция химических веществ.

 
 

Кондиционирование радиоактивных отходов состоит из таких операций, в процессе которых радиоактивные отходы превращают в форму, приемлемую для перемещения, перевозки, хранения и захоронения. Эти операции могут включать иммобилизацию радиоактивных отходов, помещение отходов в контейнеры и обеспечение дополнительной упаковки. Общепринятые методы иммобилизации включают отвердение жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности путём их включения в цемент (цементирование) или битум (битумирование), а также остекловывание жидких радиоактивных отходов. Иммобилизованные отходы в свою очередь в зависимости от характера и их концентрации могут упаковываться в различные контейнеры, начиная от обычных 200-литровых стальных бочек до имеющих сложную конструкцию контейнеров с толстыми стенками. В многих случаях обработка и кондиционирование проводятся в тесной связи друг с другом.

Захоронение главным образом состоит в том, что радиоактивные отходы помещаются в установку для захоронения при соответствующем обеспечении безопасности без намерения их изъятия и без обеспечения долгосрочного наблюдения за хранилищем и технического обслуживания. Безопасность в основном достигается посредством концентрации и удержания, что предусматривает изоляцию надлежащим образом концентрированных радиоактивных отходов в установке для захоронения.

 

Из  истории...

 С началом широкого развития атомной энергетики в конце 40-х годов 13 стран стали производить сброс радиоактивных отходов в открытое море.

Захоронение РАО  в открытых морях регулируется международными конвенциями (Лондонская конвенция) и  российским федеральным законодательством. В СССР вплоть до 1972 года практика захоронения РАО в морях не отвечала требованиям международных норм. С 1972 года Лондонская конвенция запрещает затопление отработавшего ядерного топлива и ограничивает сброс низко- и среднеактивных отходов с судов. Согласно Лондонской конвенции, захоронение отходов со средним и низким уровнем активности разрешается только за пределами континентального шельфа, в районах между 50° с.ш. и 50° ю.ш., где глубина более 4000 метров.

Советский Союз присоединился к конвенции в 1975 году, с 29 января 1976 года конвенция вступила в силу для СССР. В 1983 году на 7 Консультативном совещании представителей Сторон была принята Резолюция, призывающая временно воздержаться от захоронения в море всех видов РАО, с 1993 года временный мораторий стал постоянным запретом. Последние резолюции так и не были ратифицированы Россией.

Несмотря на то, что Советский Союз подписал международные конвенции, регулирующие захоронение радиоактивных отходов, и советские нормативные акты были приведены в соответствие с международными нормами, имели место единичные случаи затопления радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива. История захоронения РАО в акваториях Российской Арктики описана в Белой книге, составленной Правительственной комиссией под председательством А.В. Яблокова в 1993 году. Большая неясность существовала с оценкой активности затопленных реакторов, поэтому позднее был произведен перерасчет этих величин.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Радиоактивное загрязнение водной среды.

 

За последнее  время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мировою океана.

 

 

Местные загрязнения морей  бытовыми и промышленными  стоками.

Существовавшее  с давних времен тяготение людей  к заселению морских побережий  привело к тому, что в настоящее время и в прибрежных зонах находится 60% всех крупных городов с населением свыше миллиона человек в каждом.

 

 
 
На берегах, например, Средиземного моря расположены  страны с населением 250 млн. человек. Ежегодно предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных неочищенных отходов, сюда же сливаются неочищенные канализационные воды. Огромные массы ядовитых веществ выносят в море крупные реки. Неудивительно, что в 100 мл морской воды, взятой близ Марселя, было обнаружено 900 тыс. кишечных палочек, связанных с фекалием. В Испании запрещено пользоваться для купания многими пляжами и бухтами. 
 
С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в  моря промышленных  и бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем. 

 
Для борьбы с загрязнением моря близ городов, во многих из них сточные воды выбрасывают по специальным многокилометровым трубопроводам далеко от берегов и на большой глубине. Однако эта мера не дает кардинального решения вопроса, так как общее количество сбрасываемых в море загрязнений от этого не уменьшается.

 

Общее загрязнение морей нефтью и радиоактивными веществами. Основным загрязнителем морей, значение которого быстpo возрастает, является нефть.

 

    Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на четыре класса:

    Парафины (алкены) (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

    Циклопарафины (30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

    Ароматические углеводороды (20-40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше , чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол).

    Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую и разветвленную цепь.

    Нефть и нефтепродукты оказывают вредное  воздействие на многие живые организмы  и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Далеко в море и на пляже можно видеть небольшие шарики смолоподобного вещества, огромные блестящие пятна и бурую пену. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти, и по крайней мере половина из них попадает из источников на суше (нефтеперерабатывающие заводы, нефтезаправочные станции). Большое количество нефти поступает в океан в результате естественного просачивания со дна океана, но сколько именно определить сложно.

    В период между 1973-1984 гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено до 12 000 случаев загрязнения вод нефтью. Большинство зафиксированных разлитий было незначительно и не требовало проведения специальной очистки поверхности океана. Общее количество разлитой нефти колеблется от 8,2 млн. галлонов в 1977 г. до 21,5 млн. галлонов в 1985 г. В период 1970-1982 гг. в мире зарегистрировано 169 крупных аварий танкеров.

    Можно назвать несколько путей поступления  нефти и нефтепродуктов:

• бросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов (23%);
• сбросы в портах и припортовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных судов (17%);
• сброс промышленных отходов и сточных вод (10%);
• ливневые стоки (5%);
• катастрофы судов и буровых установок в море (6%)
• бурение на шельфах (1%);
• атмосферные выпадения (10%);
• вынос речным стоком во всем многообразии форм (28 %)