Захоронение ядерных отходов

Развитие технологий и науки позволяет жителям современного мира пользоваться любыми благами цивилизации. Впоследствии из-за быстрого прогресса ежегодно образуются миллионы тонн различных отходов.

Наиболее опасными и вредными являются радиоактивные отходы (РАО). Они возникают в процессе использования атомной энергии и несут гибель всем живым организмам на планете. В связи с этим захоронение радиоактивных отходов необходимо производить по всем правилам.

Радиоактивность как свойство химических элементов

Какие отходы радиоактивны

О свойстве радиоактивности впервые заговорили в XIX веке, когда изучением этого явления занимались Пьер и Мария Кюри, а также Антуан Анри Беккерель. Было выявлено, что радиоактивным излучением обладают уран, торий, радий и полоний.

После детального изучения химических элементов выяснили, что каждый из них имеет больший или меньший индекс радиоактивности. По мере развития науки учёные стали использовать энергию, выделяемую при распаде атома, в различных целях.

Это поспособствовало изобретению прибора для измерения уровня радиации. Несмотря на многолетний опыт использования ядерной энергии в медицине, науке и промышленности, вопрос об утилизации радиоактивного мусора стал остро обсуждаться лишь в последние годы.

Виды ядерного излучения

Во время работы с энергией атома образуется масса израсходованного материала, который больше не подлежит применению в какой-либо области. Тем не менее отходы продолжают излучать радиацию, что требует особых мер по их утилизации.

Места захоронение ядерных отходов в России

Единственным материалом, который можно переработать и использовать повторно, является ядерное топливо. Радиоактивный мусор может существовать во всех агрегатных состояниях и иметь различное происхождение. Некоторые из них возникают при добыче нефти и газа, другие — во время медицинских исследований.

В связи с этим выделяют несколько категорий радиоактивности:

  • низкоактивные;
  • среднеактивные;
  • высокоактивные;
  • трансурановые.

Способы утилизации отходов

Многие годы утилизация радиоактивных остатков производства не считалась важным вопросом. Их просто сбрасывали в окружающую среду. Однако позже выявили, что радиоактивные изотопы могут оседать и накапливаться в воздухе и почве.

Методы переработки ядерных отходовЭто явление приняли на рассмотрение, так как стало возможным отравление радиацией большого количества людей через продукты сельского хозяйства, выращенные на заражённых землях. В наши дни существует масса вариантов утилизации мусора, при которых вред для человека снижен до минимально возможных показателей:

  1. Остеклование (витрификация). Способ преобразования радиоактивных отходов в инертную массу, которую запечатывают в контейнеры и хранят в отдельных помещениях.
  2. Синрок. Разработанный австралийскими учёными метод нейтрализации излучения путём обработки специальным химическим соединением.
  3. Трансмутация. Снижение активности ядерного утиля в особых реакторах, во время которого выделяются остатки энергии. Их можно использовать повторно, поэтому такой метод является многозадачным.
  4. Компактирование — метод сдавливания мусора под прессом. Не подходит для легковоспламеняющихся материалов.
  5. Этапы подготовки к захоронению ядерных отходовСуперкомпактирование — уплотнение спрессованных РАО для сокращения их количества.
  6. Цементирование — заливка радиоактивного утиля цементной смесью. Этот способ считается самым простым и дешёвым.
  7. Битумирование — добавление жидких РАО в состав битума.
  8. Выброс отходов в космос. Хотя, на первый взгляд, такой способ несёт меньше всего опасности для планеты, заражённое космическое пространство рано или поздно начнёт негативно воздействовать на земную атмосферу, что приведёт к катастрофе.

Обработка ядерного мусора

Прежде чем вывозить отработанные материалы на завод по их утилизации и переработке, предприятие, на котором они были произведены, должно их отсортировать и поместить на временное хранение. Только после тщательной упаковки в соответствии с нормами перевозки радиоактивного мусора его увозят на завод.

Как утилизируют ядерные отходы

Завод выбирают в зависимости от вида материалов и обращения с ними. Так, высокоактивные РАО в 95% случаев подвергаются переработке, а в оставшихся 5% их контейнируют и запечатывают в скалах и скважинах. Отходы средней и низкой активности обрабатывают различными способами, которые зависят от их агрегатного состояния:

  1. Газообразные РАО адсорбируют при помощи химических соединений, улавливающих радиацию.
  2. Жидкие (в соответствии с концентрацией соли) — битумируют, остекловывают, контейнируют и цементируют.
  3. Жидкие отходы органического происхождения сжигают в печах, адсорбируют и обрабатывают термохимическими составами.
  4. Твёрдые РАО подвергаются кислотному разложению, плазменному сжиганию, спрессовыванию, плавлению или контейнированию.
  5. Одежду, бытовой мусор, бумагу, металл, которые находились под радиационным воздействием, сжигают в печах, а оставшийся пепел цементируют.

Места захоронения отходов

Радиоактивные отходы в зоне отчужденияЦель любого вида переработки — уменьшение объёма отходов путём приведения их в твёрдое состояние. После этого их упаковывают и перевозят для захоронения в специальных могильниках, которые находятся в различных местах:

  1. Глубоководное захоронение ядерных отходов проводят на морской глубине более 1000 м.
  2. Океанические осуществляются путём расположения контейнеров в осадочных породах океанического дна на глубине несколько тысяч метров.
  3. Геологическому захоронению подвергают высокоактивные РАО или отходы с долгим сроком распада. Их размещают в сооружениях, образованных в горной породе, которые располагаются на глубине в сотни метров. Во избежание заражения радиацией пригодных для жизни земель, в последнее время «мусор» было решено закапывать в урановые рудники, тем самым превращая их в радиоактивные могильники.
  4. Приповерхностное захоронение производят в неглубоких шахтах и инженерных сооружениях на поверхности земли.

Могильники РАО в России

Где в России находятся могильники ядерных отходов

В России ядерные отходы перерабатывают на заводах, оснащённых всей необходимой техникой и оборудованием. Из 5 миллионов тонн РАО, ежегодно производимых на территории страны, обработке и захоронению подвергают 3 миллиона тонн. К 2025 году планируется утилизировать более 89% отходов способами, которые минимально вредят человеку и окружающей среде.

Места захоронения радиоактивных отходов в России были образованы ещё в советские времена, когда активно разрабатывалось оружие в военных целях. Самыми известными могильниками радиоактивных отходов считаются озеро Карачай, река Теча и город Озёрск. В нём на заводе «Маяк» разрабатывалось оружие на основе плутония.

Несмотря на то что российское законодательство регламентирует нормы утилизации радиоактивных отходов, эта область является крайне спорной. В России нет большого количества кладбищ радиоактивных отходов, а их наполняемость не так велика. Кроме того, контролировать нормативность утилизации очень сложно, в связи с тем, что нет общей системы управления этим процессом.

Правильная утилизация радиоактивного мусора поможет не только поддержать здоровье человека, но и сохранить хрупкий природный баланс Земли. В связи с этим его уничтожение представляет собой один из наиболее важных вопросов на сегодняшний день.

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.