Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 108
Текст из файла (страница 108)
радиоиухлидов ('Н, С, '5'1, 'зв1, вобг, Явбг). Оценочные сведения об объемах и общей ралноактиаиости Р.о., накопившихся во всем мире к 1990, приведены в таблице. Авпшность, Бк Хврактераспша Р о Обтсы, и' Высокая уд аятнвносгь (отверпдеаныс продукты переработки вдервого топшпы, оболочка тазлоа) Низшя и средняя уд ак нанесть (иидкне отходы переработки «парного голыша) Напка» уд. активность (рудаые отходы, хвосты обогатит.
ф брик) 1.! 0" 1,5 10" 2,5 1Ос 55 30е 3,8 30" 3,5 10' Озхсбиа Сна! Ие!0(ыа С Гмпби!К!аппп а(ХЕ!!На Методы обращения с Р.о. и их последовательность указаны на схеме. Выделяют 4 осн. подхода к обращению с Р. ол 1) очистка от высокоактивных примесей пьшегазовых и жидких отходов с последующим сбросом низкоактивных Р. о. в атмосферу или водоемы, где происходит их разбавление до разрешенных уровней.
2) Сброс жидких Р.о. низкой и средней активности в фильтруюшие колодцы и искусств, подземные полости в глинистых толщах. Таким способом в Хэнйюрде (США) до 1959 удалено 1,5 1О" м' жидких Р.о. общей активностью 1 1О' Бк. 3) Выдержка с целью уменьшения уд. активности во временных хранилищах (от песк. суток до десятков лет) перед переработкой и сбросом в окружающую среду. При временном хранении высокоактивных жидких и твердых Р.о, предусматривается их принудит.
охлаждение. Нарушение режима хранения может иметь катастрофич. последст- дионуклида в смеси н его допустимая концентрация в воде. Жидкие Р. о. подразделяют на слабоактивиые (до-370 кБк/л), средиеактивные (от 370 кБк(д до 37 ГБк/л) и высокоактивные (выше 37 ГБк/л). Твердые отходы (отработанное ядерное горючее, источники излучения, оборудование, ионообменные смолы, фильтры, остатки выпаривания р-ров -соляные коки, горючие материалы, биол.
объекты) считаются радиоактивными, если их уд. активность превышает: для (1-излучателей 74 хБк/кг, для а-излучателей 7,4 кБк/кг, для трансурановых элементов 0,37 кБк/кг, Для отходов с преимуществ. содержанием 7-излучателей нормируется величина (А/т)Гси с размерностью Гр мз с '.кг ', гле А — активность излучателя в Бк, т — его масса в хг, Г „— у-постояиная (Гр мх х х с '. Бк ' ), Твердые отходы считаются радиоактивными, если (А/т) Ген > 0,2 10 '2 Гр м'с ' кг . К твердым Р. о. относят также мдгериалы и изделия, уровни загрязнения пов-сти к-рых превышают 5 а-частиц/(смх мин) или 50 !)-части(3/(смх мнн) при площади загрязнения больше 100 смт. Прн транспортировке и переработке тверлых Р.о. для рацион.
построения защиты от внещ. 7-излучения их 319 320 вия. Напр., 29 сентября 1957 близ г. Кыштым (Южэгый Урал) произошел взрыв смкости с высокоактивиыми Р.о. В результате в атмосФеру была выброшена смесь ралионуклидов зааСс и »44рг 952г и зз)з(б юъйп и зоощ, впбг н аоу, 'зтС8 общей активности ок. 7,4 1О'а Бк. Общая площадь загрязнения составила (15 — 23) 10' км', плоти. загрязнения — от 3,7 !Оз до 1,5 1О'4 Бк/км'. 4) Переработка Р.о. с целью уменьшения их обьсма и проведение работ по изолированию Р. о.
от биосферы. Для жидких Р.о. используют осаждснис, экстракцию, ионный обмен (хим. способы переработки), а также днстилляцию, отвсрждеиис (фнз. способы). Твердые Р. о перерабатывают прсссованисм, сжиганием, кальцинацнсй (обжигом при 773-973 К), остатки улавливают и захораизгпают. Надежных, абсолютно безопасных способов захоронения твердых Р.о. нот. Газообразные Р.о. перерабатывают посредством хим. поглощения (радионуклиды 1, Вг, Тсь адсорбции, фильтрации, нх хранят в баллонах при повыш. давлении. Конечным продуктом переработки различных Р.о. являются иммобилизоваиные твердые Р.
о. в виде компактных блоков. Для иммобилизации и изолирования твердых Р.о. применяют след. способы: цсментированис и битумирование Р.о. с низкой н средней уд. активностью; высокотемпературный обжиг (кальцинация и суперкальцинация) для получения спеченных частиц; остекловывание с примененном боросиликатных (при 1273 К) или фосфатных (при 773 К) стекол, упаковка в контейнеры из нержавеющей стали и свинца. Длит. хранение переработанных Р.о.(десятки лот) ведется в траншеях,наземных или неглубоких подземных инженерных сооружениях, снабженных системами контроля за миграцией радионуклидов. Захоронение (на сотни лет) проводят в материковых гсол.
структурах (подземных выработках, соляных пластах, естеств. полостях) и на дне оксана в сейсмически неопасных районах. Как теоретически возможное захоронение Р. о, рассматривается превращение (трансмутация) долгоживущих радионуклидов в короткожнвущнс путем облучения в реакторе нли на ускорителе (протоннос и у-выжиганис). Выбор вида захоронения зависит от уд. активности и радионуклидного состава Р.
о., степени герметизации упаковок и вероятной продолжительности захоронения. Механизмы миграции радионуклидов из мест хранения (или захоронения) в окружающую среду м, б. разными, осн. причина-вьпцслачиваннс радионуклидов из упаковок и разрушение контейнеров водой. Скорость выщелачивания считается приемлемой иа уровне !Π†!О ' г/смз в сутки, что обеспечивает хранение в тсчсннс носк. тысяч лет без загрязнения окружающей среды выше допустимых уровней. Согласно Лондонской конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (1972), запрещен сброс в океан отработавшего ядерного топлива, а также нек-рых др. видов Р.о.
с уд. активностью, превышающей 5 1О' Бк/кг (а-излучатели), 2 1О'о Бк/кг (!)- и 7-излучатсли с периодом полураспада Т,ы более 1 года, кроме трития), 3 !0 ' Бк/ю. (для трития и !3- й у-излучателей с Тпз менее 1 года). В настоящее время б ч. высокоактивных Р.о., образующихся при переработке ядерного топлива в разл. странах, хранится либо в виде жидкостей (кислых нли щслочньгх), либо в виде соловых концентратов в резервуарах из нержавеющей стали (кислые р-ры) или из низкоуглсродистой стали (щслочныс р-ры). Захоронсние Р.
о. осуществляют в специально оборудованных емкостях из нержавеющей стали, помещенных в поверхностные слои земли выше уровня грунтовых вод. Транспортирование, переработка и захоронение Р о. производится спец. пунктами или спсциалнзнр. комбинатами. Участок для захоронения должен быть расположен вне территории псрспектчвного развития населенных пунктов и пригоролных зои на расстоянии ис монсе 500 м от водоемов и водозаборов на иеэатопляемой н нездболочснной местности. Вокруг пункта илн комбината устанавливается санитарно-защитная зона радиусом не менее 1000 м.
321 РАДИОАКТИВНЫЕ 165 Служба пункта захоронения проводит систематич. радиац. контроль, включающий контроль нуклидного состава радиоактивных в-в в аэрозолях, воде, открытых водоемах, подземных водах, выпадениях из атмосферы, в почве, донных отложениях, растительности и кормах местного пронзва, гидробионтах, продуктах питания местного произ-ва. Зона наблюдения в 3-4 раза превышает санитарно-защитную зону. Р.о.
являются одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством. Осн. задача -переработка и захоронение уже накопленных Р.о.— в настоящее время не может считаться окончательно решенной. В Нидерландах, Финляндии, Швейцарии, Швеции в настоящее время нс перерабатывают и не захоранивают Р.оо но разрабатывают национальные программы по обршцснию с Р.о. Лмп Окрава окрупаюшей среды на предпрнатва» атомной промышленности, пол ред Б Н ласкоршм, м, 5982, Оаболеа и А, хомкдкл м, Обезаревиааане ралноыппаны» от»одев на пентралнзоааапы» пупкгал, М, 5985, Ядервал звергепша, человек и ааруиаюшаа среда, под ред А П Ало»- сапарова, 2 изд, М, !984, Кышплмскав аварвл крупным планом, «Природа», 5990, № 5, с 47- 75 В К Вгасш РАДИОАКТЙВНЫЕ РЯД!»1 (радиоактивиыс семейства), группы генетически связанных радионуклццов, в к-рых каждый последующий возникает в результате а-или р-распада предыдущего (см.
Радиоактивность). Каждый Р. р. имеет родоначальника-раднонуклид с наиболыпим для данного ряда периодом полураспала Т„,. Т.к. при испускании ядром и-частицы его массовое число уменьшается на 4 единицы, а при испускании б -частицы остается неизменным, в каждом Р,р,массовые числа всех радионуклидов могут различаться на число, кратное 4. Если значения массовых чисел членов данного Р.р.
делятся на 4 без остатка, то такие массовые числа можно выразить общей ф-.чой 4л (и = 58 или 59)1 в тех случаях, когда при делении массового числа ядра на 4 в остатке будет 1, 2 или 3, общие ф-лы для массовых чисел членов таких Р.р. Можно записать как 4д+ 1, 4л+ 2 нлн 4л + 3. В соответствии с этими ф-лами различают 4 Р. р., родоначальниками к-рых являются зз~ТЬ (ряд 4л), ззт)»(р (ряд 4л + 1), зза() (ряд 4л + 2) и ззз() (ряд 4л + 3). Обычно их называют соотв. рядами торна, нептуния, урана-238 и урана-235. Ряд урана-238 часто наз. также рядом урана-радия ('"Ка — наиб, устойчивый радионуклид рация), а ряд зурана-235 — рядом актиноурана (псрвонач. название зз 11) В природе существуют ряды торий, урана-радия и актиноурана (т.
иаэ. естественные Р.р.). Это связано с том, что периоды полупаспада зз'Т15 (1,405 10'о лет), ззз() (4,4бб !О' лет) н з() (7,038 1О' лет) соизмеримы с возрастом Земли. Заканчиваются естественные Р.р. изотопами окРЬ, зоеРЬ и зотРЬ, содсзпжание к-рых в земной коре медленно возрастает. Для зз )з)р Ты, = 2,14 104 лет, поэтому членов его Р, р. в природе нвт, все оии полностью распались. В 40 — 50-х гг. 20 в. получснь искусственно члены этого Р.р. (см. Ядерные реакции). Завершает Р.р. нсптуния стабильный нуклид 'оаВз.
Каждый Р. р. содержит как долгоживущис, так и коротко- живущие радионуклиды, для к-рых Тзгз составляют минуты, секунды и доли секунды. Как бы ни был мал период полураспада радионукзщда — члена естественного Р.ро он обязательно присутствует в природе. Связано это с тем, что в каждом Р.р. с тсчением времени устанавливается т.
наз. вековое равновесие Время достижения векового равновесия равно 1О Т„, самого долгоживущего члена ряда (кроме родоначальника ряда). Прн вековом равновесии числа атомов Ап и )чо любых двух членов ряда и их периоды полураспада Т'„, и Т"„, связаны соотношением: )57'Т'„ = /тп Т",„. Поэтому чем меньше Т„к.-л. промажут. члена ряда, тем ниже его содержание в земной котзс. Напр., на 1 т () в земной коре приходится ок. 0,34 г "' йа (Тп, 1600 лет) н всего 1,4 1О з г "кРо (Т,ц 3,05 мин). Содержание промсжут, членов Р. р в земной коре медленно снижается по мере распада родоначальника Р.р., но за человеческую жизнь практически нс изменяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
