Переработка и захоронение радиоактивных отходов

Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Января 2012 в 17:02, реферат

Описание работы

Надёжная долговременная изоляция радиоактивных отходов является важной проблемой, от решения которой в значительной мере зависит осуществление планов развития ядерной энергетики. В настоящее время большое внимание уделяется вопросам, связанным с разработкой методов обращения с высокоактивными отходами, в которых сосредоточено 99% активности отработавших тепловыделяющих элементов атомных реакторов, так как активность многих осколочных нуклидов сохраняется в течение сотен лет, а активность трансурановых и некоторых других осколочных нуклидов — в течение сотен тысяч лет.

Работа содержит 1 файл

переработка радиоактивных отходов.doc

— 117.00 Кб (Скачать)

     Специфической особенностью АЭС является их принадлежность как к классу общепромышленных предприятий (тепловые электростанции), так и  к классу радиационно опасных объектов.

     Обеспечение экологической безопасности АЭС  по нерадиационным факторам осуществляется в соответствии с требованиями природоохранительного  законодательства и не отличается от требований, предъявляемых к другим предприятиям, осуществляющим хозяйственную деятельность на территории России.

2.2. Вооруженные Силы  Российской Федерации

     Накопление  радиоактивных отходов обусловлено  прежде всего эксплуатацией ВМФ  атомных подводных лодок, надводных  кораблей с ядерными энергетическими  установками, использованием ядерных реакторов и стендов.

     Образование жидких радиоактивных отходов (ЖРО) на объектах ВМФ остается практически постоянным ≈ 18√20 тыс. м3/год. Сбор, переработка и хранение ЖРО осуществляются на специальных танкерах и плавучих базах перезарядки реакторов без сбросов в море.

     В районах ранее произведенного слива ЖРО и захоронения твердых радиоактивных отходов (ТРО) кораблями ВМФ в северных и дальневосточных морях уровни радиоактивного загрязнения морской воды практически не отличаются от фоновых.

     Особым  видом деятельности Вооруженных  Сил Российской Федерации является ракетно-космическая деятельность РВСН, проводимая в основном по федеральным программам совместно с Российским космическим агентством и рядом других производственных объединений. В результате этой деятельности в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей (ОЧРН) происходит загрязнение окружающей природной среды металлоконструкциями и компонентами ракетного топлива, а в районах стартовых комплексов полигонов (космодромов) и боевых ракетных комплексов ≈ химическое загрязнение атмосферы.

     Общая площадь сухопутных районов падения, выделенных Министерству обороны Российской Федерации во временное пользование, составляет 19,4 млн. га. В них скопилось  около 17 тыс. т металлоконструкций ОЧРН.

     Вооруженные Силы Российской Федерации в соответствии с международными договорами проводят работы по сокращению стратегических наступательных и обычных вооружений.

    Потенциально  опасными источниками загрязнения  окружающей природной среды являются арсеналы Вооруженных Сил, в которых  накопилось около 40 тыс. т химического оружия. В соответствии с федеральной целевой программой "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации" создаются объекты для ликвидации запасов отравляющих веществ, на которых предполагается реализовать технологии, не допускающие сброс сточных вод и газовые выбросы. Для этих целей определены и разворачиваются работы в местах уничтожения и утилизации химического оружия.

    Серьезной экологической проблемой является утилизация сливаемых из ракет высокотоксичных  компонентов жидкого ракетного топлива, в первую очередь несимметричного диметилгидразина (НДМГ). На складах Министерства обороны Российской Федерации накопилось более 10 тыс. т этого горючего, возможности материальной базы его хранения исчерпаны. Для ликвидации НДМГ принято решение о его промышленной утилизации, однако финансирование этих работ в значительной степени не обеспечено.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Переработка радиоактивных  отходов

    Сам технологический процесс на атомной  станции таков, что всегда сопровождается образованием жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Это и понятно — сам теплоноситель представляет собой жидкость, системы охлаждения заполнены жидкостью, выполнение требований радиационной защиты (уборка помещений, стирка одежды, мытье в душевых и т.д.) также приводит к образованию ЖРО.

    Для снижения активности (уменьшения количества нуклидов) реакторной воды и поддержания  постоянного химического состава  теплоносителя часть его все  время отводится на фильтры внутриконтурной  очистки в блок спецводоочистки. В качестве фильтрующих материалов используются, например, ионнообменные смолы. Периодически их заменяют свежими, а отработанные смолы фильтров спецводоочистки, как и прочие фильтрующие материалы и растворы, собирают в емкости промежуточного хранения. После выдержки в течение определенного времени, чтобы успели распасться короткоживущие радионуклиды, эти ЖРО переводят в твердую фазу — заливают битумом. Далее с ними поступают так, как и с твердыми радиоактивными отходами

    К следующей группе жидких отходов  относится теплоноситель первого контура, часть которого сливают при проведении ремонтных работ в реакторном отделении или при перегрузке ТВС. Поскольку на внутренних поверхностях оборудования образуются радиоактивные продукты коррозии, их частично удаляют, используя для этого дезактивационные и промывочные растворы. К жидким радиоактивным отходам относятся и воды бассейнов перегрузки, и воды баков аварийного запаса борной кислоты. Жидкими радиоактивными отходами являются и так называемые трапные воды — случайные протечки теплоносителя и обмывочные воды и растворы, использованные для дезактивации наружных поверхностей оборудования, а также полов, стен и потолков помещений. Из прачечных, где стирают спецодежду, моют обувь, тоже поступают ЖРО. Вода из душевых тоже может содержать радиоактивные вещества, но в таких малых количествах, что ее не относят к категории ЖРО, хотя поступают с ней так же, как и с прочими ЖРО. Все эти воды очищаются от радиоактивных и прочих химических веществ на установках спецводоочистки, а затем вновь используются в технологическом цикле АЭС. Так организуется оборотная система водоснабжения АЭС.

 
 
 
 
 
 
 
 

4. Захоронение радиоактивных  отходов

    Отходы, не подлежащие использованию и переработке, направляются на хранение и захоронение.

    Твердые радиоактивные отходы на АЭС —  детали демонтированных частей оборудования, отработанные аэрозольные и прочие фильтры, различные приспособления с наведенной радиоактивностью и.др. — при неправильном обращении могли бы попасть за пределы АЭС и стать опасными для людей. Именно поэтому на АЭС так организуются учет и хранение ТРО, чтобы абсолютно исключить их бесконтрольное попадание в окружающую среду. Все ТРО собирают в специальные контейнеры в местах их образования. Одновременно с загрузкой в контейнеры производится сортировка ТРО по уровню активности.

    Крупногабаритное  оборудование разбирают и разрезают на части, часть твердых отходов сразу же перерабатывают — сжигают или прессуют (как, например, загрязненную спецодежду). Конечно, после сжигания дымовые газы ни в коем случае не выбрасывают сразу в вентиляционную трубу, вначале газы проходят систему грубых и тонких фильтров. В результате такой очистки от твердых частиц удаляемые газы практически уже не содержат радиоактивных веществ.

    Далее ТРО помещают в здание хранилища  отходов. Емкость специальных ячеек  для хранения ТРО рассчитывается так, чтобы они были заполнены не ранее, чем через 10 лет после начала эксплуатации АЭС, и, кроме того, чтобы была возможность создания дополнительных ячеек. Отдельно хранятся твердые радиоактивные отходы высокой степени загрязненности, для них емкость ячеек рассчитана на хранение отходов в течение всего срока работы АЭС, то есть в течение 30 лет. Часть отходов может быть переправлена в региональные хранилища, и возможность извлечения ТРО из ячеек в этом случае предусматривается.

    Ячейки  хранилищ выполнены из железобетона, дно ячеек находится выше уровня грунтовых вод, имеет гидроизоляцию снаружи строительных конструкций и поддон из нержавеющей стали. Над хранилищем отходов сделаны кровля и перекрытие так, чтобы исключить попадание атмосферных осадков в ячейки для хранения ТРО. Сами ячейки находятся под строгим дозиметрическим контролем, для чего по периметру хранилища сделаны наблюдательные скважины, из которых регулярно отбираются пробы воды для анализа на содержание радиоактивных веществ.

    Можно уверенно сказать, что в результате выполнения всех заложенных в проектк АЭС мероприятий контакт твердых радиоактивных отходов или его излучения с человеком абсолютно исключен. 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

    Из  всех изменений, которые когда-либо вносились человеком в природу, широкомасштабное применение реакции расщепления ядра бесспорно является самым опасным и глубоким. В результате этого ионизирующая радиация стала самым серьезным фактором загрязнения окружающей среды и величайшей угрозой для жизни человека на земле.

    Угроза  которую создает человечеству так  называемое "использование атомной  энергии в мирных целях", может  быть гораздо большей. Вопрос в том, строить ли электростанции обычного типа, работающие на угле, мазуте, или  атомные электростанции, решается исходя из экономики, с возможно лишь небольшим реверансом в сторону "социальных последствий", которые могут последовать в результате сверхбыстрого сокращения угольной промышленности. Но тот факт что реакция ядерного расщепления представляет невероятную, ни с чем не сравнимую и единственную в своем роде опасность для человеческой жизни, не входит ни в какие расчеты и нигде не упоминается.

    До  сих пор не было достигнуто международного соглашения о захоронении радиоактивных  отходов. Конференция МАГАТЭ в Монако ноябре 1959 года закончилась разногласиями в основном из-за бурных возражений стран-участниц против практики американцев и англичан захоранивать радиоактивные отходы в океанах. "Высокорадиоактивные" отходы продолжают сбрасывать в океан, а "средние" и "низкорадиоактивные сливают в реки или прямо в землю.

    В одном из сообщений КАЭ лаконично  отмечается, что жидкие отходы" постепенно просачиваются в почвенные воды, оставляя всю или часть своей  радиоактивности, физически или  химически связанной в почве". Самые крупные источники радиоактивных отходов - это конечно же сами ядерные реакторы, отслужившие свой срок. Широко обсуждался тривиальный экономический вопрос - прослужат ли они 20, 25 или 30 лет. Но никто не обсуждает жизненно важный для человека вопрос о том, что они не подлежат разборке и перемещению, но должны быть оставлены там, где они стоят, возможно, на сотни и даже тысячи лет активной угрозой всему живому, беззвучно источая радиоактивность в воздух, воду и почву.

    На  данном этапе необходимо ужесточать меры за контролем и захоронением радиоактивных отходов и их возможной переработкой. И ученные в этом смысле не стоят на месте.

    Новый способ захоронения высокотоксичных  и радиоактивных отходов предложен  учеными: захоронения радиоактивных  отходов в глубинных частях Мирового океана - океанических желобах.

    Всего в Мировом океане насчитывается 10 глубоководных желобов, глубина  которых превышает 8 км. Суммарная  протяженность их составляет 13 тысяч 820 км при ширине 70 км. Для захоронения  отходов пригодилась бы площадь 39 млрд. куб. километров, та "полезная емкость", которая находится ниже отметки глубины в 6 км.

    Ученые  отмечают, что большая часть глубоководных  желобов пространственно тяготеет к побережьям материков, что облегчает  задачу транспортировки опасных  грузов. Кроме того, в мире накоплен значительный опыт глубоководных исследований, погружений аппаратов и разработки на глубинах, например, марганцевых месторождений, поэтому техническая сторона проекта не слишком сложна. Также специалисты отмечают, что по геологическим законам захороненные материалы будут погружаться еще глубже, что исключает возможность их попадания в биосферу.

    Однако, считают ученые, необходимо еще проработать  ряд направлений. Так, следует изучить  условия в желобах - температуру, давление, химический состав воды. Нужна технология создания надежных контейнеров для транспортировки и погружения токсичных и радиоактивных отходов. Кроме того, необходимо построить плавучие установки, способные "прицельно" погружать контейнеры на дно желобов.

    Как показали исследования московских ученых, радиоактивные отходы, содержащие целлюлозу, можно утилизировать с помощью бактерий, живущих в желудке и кишечнике крупного рогатого скота.

    Ученые  российских институтов НПО РИАН, ВНИИНМ, ФРАНМ, ИГЭМ разработали специально для ПО Маяк экологически безопасную концепцию обращения с жидкими радиоактивными отходами, образующимися при переработке ОЯТ. Концепция предусматривает создание особых технологических схем. Все радионуклиды преобразуются в твердые матрицы, пригодные для длительного хранения. Очищенные водные растворы сбрасываются в окружающую среду или повторно используются. Разработанная концепция будет реализовываться в пять этапов. В настоящее время реализованы работы по первому этапу, работы второго этапа в стадии завершения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

Информация о работе Переработка и захоронение радиоактивных отходов