РЕФЕРАТ 

     по  дисциплине: Экология

     на  тему: «Захоронение радиоактивных отходов» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1.Происхождение  радиоактивных отходов……………………………………5

2.Захоронение  РАО в горных породах…………………………………………6

3.Захоронение  в море…………………………………………………………….9

4.Захоронение  под морское дно………………………………………………...10

5.Захоронение  в зоны подвижек……………………………………………….12

6.Захоронение  в ледниковые щиты…………………………………………….13

7.Удаление  в космическое пространство……………………………………..14

Заключение……………………………………………………………………….16

Литература……………………………………………………………………….18

      Введение

     Вторая  половина ХХ века ознаменовалась резким обострением экологических проблем. Масштабы техногенной активности человечества в настоящее время уже сравнимы с геологическими процессами. К прежним типам загрязнений окружающей среды, получивших экстенсивное развитие, добавилась новая опасность радиоактивного заражения. Радиационная обстановка на Земле за последние 60-70 лет подверглась существенным изменениям: к началу Второй мировой войны во всех странах мира имелось около 10-12 г. полученного в чистом виде естественного радиоактивного вещества- радия. В наши дни один ядерный реактор средней мощности производит 10 т.  искусственных радиоактивных веществ. Радиоактивные вещества и источники ионирующего излучения используются практически во всех отраслях промышленности, в здравоохранении, при проведении самых разнообразных научных исследований.

     Несомненно, что самый значительный объем  РАО образовался на территории нашей страны в результате реализации военных программ на протяжении более 50 лет. Во время создания и совершенствования ядерного оружия одной из главных задач была быстрая наработка ядерных делящихся материалов, дающих цепную реакцию. Такими материалами являются высокообогащенный уран и оружейный плутоний. На Земле образовались самые большие наземные и подземные хранилища РАО, представляющие огромную потенциальную опасность для биосферы на многие сотни лет.

     Вопрос  обращения с радиоактивными отходами предполагает оценку различных категорий и методов их хранения, а также разные требования в отношении защиты окружающей среды. Целью ликвидации является изоляция отходов от биосферы на чрезвычайно длительные периоды времени, обеспечение того, что остаточные радиоактивные вещества, достигающие биосферы, будут в незначительных концентрациях в сравнении, например, с естественным фоном радиоактивности, а также обеспечение уверенности в том, что риск при небрежном вмешательстве человека будет очень мал. Захоронение в геологическую среду, широко предлагается для достижения этих целей.

     На  сегодняшний момент существуют несколько  путей решения проблемы захоронения  радиоактивных отходов (РАО), которые  и будут рассмотрены в данной работе.

1. Происхождение радиоактивных отходов

     К радиоактивным отходам относятся не подлежащие дальнейшему использованию материалы, растворы, газообразные среды, изделия, аппаратура, биологические объекты, грунт и т.п., в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные нормативными актами. В категорию «РАО» может быть включено также отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), если оно не подлежит последующей переработке с целью извлечения из него компонентов и после соответствующей выдержки направляется на захоронение.

     РАО подразделяются на высокоактивные отходы (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО). Деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами.

     Радиоактивные отходы образуются: 

       - при эксплуатации и снятии с эксплуатации предприятий ядерного топливного цикла (добыча и переработка радиоактивных руд, изготовление тепловыделяющих элементов, производство электроэнергии на АЭС, переработка отработавшего ядерного топлива); 

       - в процессе реализации военных программ по созданию ядерного оружия, консервации и ликвидации оборонных объектов и реабилитации территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий по производству ядерных материалов; 

       - при эксплуатации и снятии с эксплуатации кораблей военно-морского и гражданского флотов с ядерными энергетическими установками и баз их обслуживания; 

       - при использовании изотопной продукции в народном хозяйстве и медицинских учреждениях;  

       - в результате проведения ядерных взрывов в интересах народного хозяйства, при добыче полезных ископаемых, при выполнении космических программ, а также при авариях на атомных объектах.

     При использовании радиоактивных материалов в медицинских и других научно-исследовательских  учреждениях образуется значительно  меньшее количество РАО, чем в  атомной отрасли промышленности и военно-промышленном комплексе – это несколько десятков кубических метров отходов в год. Однако применение радиоактивных материалов расширяется, а вместе с ним возрастает объем отходов.

     РАО классифицируют по различным признакам: по агрегатному состоянию, по  виду излучения, по времени жизни (периоду полураспада), по интенсивности излучения. На меру радиационной опасности влияет вид и энергия излучения, а также наличие химически токсичных соединений в отходах. Продолжительность изоляции от окружающей среды среднеактивных отходов составляет 100-300 лет, высокоактивных - 1000 и более лет, для плутония - десятки тысяч лет.

      2. Захоронение РАО  в горных породах

     На  сегодняшний день  наиболее эффективным  и безопасным решением проблемы окончательного захоронения РАО является их захоронение в могильниках на глубине не менее 300-500 м в глубинных геологических формациях с соблюдением принципа многобарьерной защиты и обязательным переводом жидких РАО в твердое состояние. Опыт проведения подземных ядерных испытаний доказал, что при определенном выборе геологических структур не происходит утечки радионуклидов из подземного пространства в окружающую среду.

     При решении проблемы обезвреживания радиоактивных  отходов использование «опыта, накопленного природой», прослеживается особенно наглядно. Специалисты в области экспериментальной петрологии оказались едва ли не первыми, кто оказался готов решать возникшую проблему.

     Они позволяют выделять из смеси элементов  радиоактивных отходов отдельные  группы, близкие по своим геохимическим  характеристикам, а именно:

     - щелочные и щелочноземельные  элементы;

     - галогениды;

      - редкоземельные элементы;

      - актиниды.

     Для этих групп элементов можно попытаться найти породы и минералы, перспективные  для их связывания.

     Выбор места (площадки) для захоронения или хранения радиоактивных отходов, зависит от ряда факторов: экономических, правовых, социально-политических и природных. Особая роль отводится геологической среде - последнему и важнейшему барьеру защиты биосферы от радиационно-опасных объектов.

     Пункт захоронения должен быть окружен зоной отчуждения, в которой допускается появление радионуклидов, но за ее границами активность никогда не достигает опасного уровня. Посторонние объекты могут быть расположены не ближе, чем на расстоянии 3 радиусов зоны от пункта захоронения. На поверхности эта зона носит название санитарно-защитной, а под землей представляет собой отчужденный блок горного массива.

     Отчужденный блок необходимо изъять из сферы человеческой деятельности на период распада всех радионуклидов, поэтому он должен располагаться за пределами месторождений полезных ископаемых, а также вне зоны активного водообмена. Проводимые при подготовке к захоронению отходов инженерные мероприятия должны обеспечить необходимый объем и плотность размещения РАО, действие систем безопасности и надзора, а том числе долговременный контроль за температурой, давлением и активностью в пункте захоронения и отчуждаемом блоке, а также за миграцией радиоактивных веществ по горному массиву.

     С позиций современной науки, решение о конкретных свойствах геологической среды на участке хранилища должно быть оптимальным, то есть отвечающим всем поставленным целям, и, прежде всего, гарантирующим безопасность. Оно должно быть объективным, то есть защищаемым перед всеми заинтересованными сторонами. Такое решение должно быть доступным для понимания широкой общественности.

     Решение должно предусмотреть степень риска  при выборе территории для захоронения  РАО, а также опасность возникновения  различных чрезвычайных ситуаций. При  оценке геологических источников риска загрязнения окружающей среды необходимо учитывать физические (механические, тепловые), фильтрационные и сорбционные свойства горных пород; тектоническую обстановку, общую сейсмическую опасность и ряд других факторов. Эти геологические условия, определяющие пригодность территории для устройства хранилища, должны оцениваться независимо, по представительному параметру для всех источников риска. Они должны обеспечить оценку по совокупности частных критериев, связанных с горными породами, гидрогеологическими условиями, геологическими, тектоническими и минеральными ресурсами. Это позволит экспертам дать корректную оценку пригодности геологической среды.  

     3. Захоронение в  море

     Удаление  в море касается радиоактивных  отходов, вывозимых  на кораблях и сбрасываемых в море в упаковках, спроектированных:

     - для того чтобы взорваться  на глубине, в результате чего  происходит непосредственный выброс  и рассеивание радиоактивного  материала в море;

     - или для погружения на морское  дно и достижения его в неповрежденном виде.

     Через какое-то время физическое сдерживание  контейнеров перестанет действовать, и радиоактивные вещества будут  рассеиваться и разбавляться в море. Дальнейшее разбавление приведет к  тому, что радиоактивные вещества будут мигрировать от места сброса под действием течений.

     Количество  радиоактивных веществ, остающихся в морской воде, далее снижалось  бы из-за естественного радиоактивного распада и перемещения радиоактивных  веществ в отложения морского дна в процессе сорбции.

     Метод удаления в море низко активных и средне активных  отходов практиковался на протяжении некоторого времени. Был пройден путь от общепринятого метода удаления, который был фактически реализован рядом стран, к методу, который теперь запрещается международными соглашениями. К странам, которые в то или другое время предпринимали сброс РАО в море, используя вышеупомянутые методы, относятся Бельгия, Франция, Федеративная Республика Германия, Италия, Нидерланды, Швеция и Швейцария, а также Япония, Южная Корея и США. Этот вариант не был реализован для отходов высокого уровня активности.

4. Захоронение под морское дно

     Вариант удаления предполагает захоронение  под морским дном контейнеров  с радиоактивными отходами в соответствующую  геологическую среду ниже  дна  океана на большой глубине. Этот вариант был предложен для отходов низкого, среднего  и высокого  уровня активности. Вариации этого варианта включают:

     - хранилище, расположенное ниже  морского дна. Хранилище было  бы доступно с земли, с небольшого  необитаемого острова или с  сооружения, расположенного на некотором расстоянии от берега;

     - захоронение радиоактивных отходов  в глубоких океанических осадках.  Этот метод запрещен международными  соглашениями.