1631124716-ca290a1880d134895afb166158f03ba1 (848591), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Классификация РАО по времени жизни [5]Класс радионуклидаПериод полураспадаКороткоживущиеМенее 1 годаСреднеживущие1-100 летДолгоживущиеБолее 100 лет− по характеру преобладающего излучения: – α-излучатели, β-излучатели, γ-излучатели.На эксплуатационном уровне, помимо обязательной классификации РАО по степени ихпотенциальной опасности, осуществляется дополнительное разделение отходов на потокивнутри каждого класса, которое позволяет не только эффективно использовать существующиетехнологии обработки и кондиционирования, но и обеспечивает безопасность и требования ккачеству конечных форм и упаковок отходов (эти требования определяются требованиями ктранспортировке, хранению и захоронению для каждого класса отходов).Начальная ступень классификации на эксплуатационном уровне − дифференцированиерадиоактивных отходов согласно их физическому состоянию на твердые (ТРО), жидкие(ЖРО)игазообразные(ГРО).Такаяклассификацияосновананаособенностяхтехнологических процессов при обращении с отходами в разных агрегатных состояниях ичасто связана с конкретными технологиями.
Жидкие отходы могут быть далееклассифицированы как водные и органические, твердые подразделены на сухие и влажные идр. Даже в такой простой системе классификации необходимо применение количественногоподхода, например, для отличия твердых отходов от жидких, влажных твердых от сухихтвердых отходов. Жидкими отходами могут быть жидкости, содержащие относительно низкиеконцентрации твердых веществ (обычно менее одного процента), влажными твердымиотходами могут быть шламы, содержащие, по крайней мере, 10 % твердых веществ.
[6]1.3 Эксплуатационные отходы АЭСИсточником радиоактивных отходов АЭС являются процессы деления ядер топлива иактивации нейтронами различных материалов, присутствующих в активной зоне реактора иоколореакторном пространстве, продуктов коррозии конструкционных материалов, примесейтеплоносителя и замедлителя, ядер самого топлива, воздуха приреакторных помещений и др.Подавляющая часть радиоактивных веществ, образующихся в процессе работы реактора,сконцентрирована в топливе. Некоторая, незначительная, часть продуктов деления,6выделяющаяся при нормальной работе реактора из топлива в теплоноситель, и частьпродуктов нейтронной активации, образующихся вне топливных элементов, в результатевыполнения тех или иных технологических операций непрерывно или периодическивыводятся в системы обработки и хранения станции и образуют эксплуатационныерадиоактивные отходы АЭС. К радиоактивным отходам АЭС относятся также отходы отснятия АЭС с эксплуатации (демонтирование оборудования, разборка зданий и сооружений ит.
д.).Исходя из параметров, данных в главе 1.2 классификацию отходов от эксплуатации АЭС вобщем случае можно представить следующим образом: высокоактивные долгоживущиеотходы, характеризующиеся значительным α-, β-, γ-излучением, высокой радиотоксичностью,сохраняющейся сотни тысяч лет, большим тепловыделением. К этой категории относятотработавшее топливо, если не предполагается его переработка, и высокоактивные отходы,образующиеся в случае его переработки, а также небольшое количество высокоактивныхэксплуатационных отходов.Таблица 2 Классификация жидких и твердых отходов по уровню активностиУдельная активность кБк/кгα-излучающиеКатегория отходовТрансурановыерадионуклидыβ-излучающиерадионуклиды(исключаярадионуклидытрансурановые)НизкоактивныеМенее 101Менее 102Менее 103Среднеактивные101-105102-106103-107ВысокоактивныеБолее 107Более 106Более 107− среднеактивные долгоживущие РАО.
Для них характерны средние уровни β-, γ-излучения,средние радиотоксичность и тепловыделение, значительное α-излучение. Сюда относятсяфильтры, смолы, осадки, части оборудования.− низкоактивные долгоживущие РАО. Характеризуются низкой β-, γ- активностью,незначительными тепловыделением и радиотоксичностью, значительным α-излучением. Этотвердые отходы сжигаемый мусор, металл, стекло, а также жидкие отходы от дезактивацииоборудования.− среднеактивные короткоживущие РАО. Средний уровень β-, γ- излучения, незначительнаяα-активность.
Это концентраты, осадки, реактивы, отказавшее оборудование.− низкоактивные короткоживущие РАО. Низкие α-, β-, γ-активность, радиотоксичность итепловыделение. К ним относятся общий мусор, отходы от дезактивации оборудования,отслуживший инструмент и т.д. [6]72. Утилизация и дожигание радиоактивных отходов2.1 Основные стадии процесса обращения с РАО и их последовательностьОсновные стадии процесса обращения с РАО, начиная с момента их образования и дозахоронения, схематически представлены в общем виде на рис. 1 с указанием целей илиопераций, составляющих эти стадии. Прохождение РАО через эти стадии зависит от видаотходов, для чего проводится определение их физических, химических и радиационныхсвойств (характеризация).
В результате часть отходов может быть освобождена от контроляили направлена на повторное использование; кроме того, отходы разделяются на группы дляобеспечения соответствия принятым методам обработки, а также требованиям хранения изахоронения. Данные о характере и свойствах отходов передаются с одной стадии обработкина другую для их регистрации, учета и документирования.Предварительная обработка является первоначальной стадией обращения с отходами,начинающейся сразу после их образования.
Эта стадия чрезвычайно важна: в ходе еепредставляется наилучшая возможность для разделения отходов на потоки, предназначенныедля освобождения от контроля, для конкретных методов обработки, поверхностного илигеологическогозахоронения.Радиоактивныеотходыдолжныбытьсобраны,проанализированы и разделены по категориям на месте их образования в соответствии с ихфизическими, химическими, биологическими и радиологическими свойствами. Эти действияоблегчают последующую обработку отходов, повышают ее эффективность, способствуютснижению конечных объемов отходов, требующих хранения и захоронения.Обработка отходов направлена на повышение безопасности посредством измененияхарактеристик отходов. Примерами операций, составляющих эту стадию обращения,являются: прессование и сжигание (уменьшение объема), выпаривание, фильтрация илиионный обмен в жидких отходах (удаление радионуклидов), осаждение или флоккуляцияхимических веществ (изменение состава).
Часто некоторые из этих процессов используются всочетании друг с другом для повышения общей эффективности обработки.8Рис. 1. Основные стадии процесса обращения с РАОКондиционирование РАО состоит из операций, в процессе которых они переводятся вформу, обладающую химической, термической и радиационной устойчивостью исохраняющую стабильность в процессе перемещения, перевозки, хранения и захоронения.Операции перевода отходов в твердую форму посредством их отверждения, включения вкакую-либо матрицу или заключение в герметичные оболочки определяются терминомиммобилизация. Иммобилизованные отходы в свою очередь могут упаковываться вразличные контейнеры, начиная от обычных 200-литровых стальных бочек до толстостенныхконтейнеров сложной конструкции. В настоящее время наиболее распространеннымиметодами иммобилизации являются отверждение ЖРО низкого и среднего уровнейактивности путем включения их в цемент (цементирование) или битум (битумирование), атакже помещение высокоактивных ЖРО в стеклянную матрицу (остекловывание).
Стадииобращения обработка и кондиционирование зачастую проводятся в тесной взаимосвязи.Между различными стадиями или в рамках нескольких стадий могут происходить хранение иперевозка РАО (эти стадии на схеме не указаны).Хранение осуществляется с учетом классификационной сортировки отходов и возможностиих изъятия и передачи на переработку или захоронение. Тип и конструкция инженерногосооружения для хранения РАО должна соответствовать характеристикам отходов и ихупаковок. Временное хранение РАО в течение достаточно длительного времени для сниженияуровнярадиоактивностинаправленонаупрощениеиповышениеэффективностипоследующей обработки отходов.
Безопасное перемещение отходов от мест образования к9установкам переработки, местам хранения и захоронения производится с использованиемспециальных транспортных и грузоподъемных средств.Захоронение – заключительная стадия обращения с радиоактивными отходами,заключающаяся в локализации отходов без намерения их изъятия в специальнооборудованном хранилище-могильнике при соответствующем обеспечении безопасности,долгосрочном наблюдении за хранилищем и техническом обслуживании. Захоронениепредусматривает создание многобарьерной системы изоляции, т.е. сооружение вокруг РАОсистемы естественных и инженерных барьеров, препятствующих выходу радионуклидов вокружающую среду.
[6]2.2 Захоронение РАОЗахоронить РАО – значит поместить их в специальные пункты захоронения(«могильники»), где они были бы выведены из сферы человеческой деятельности ибиологических процессов. Необходимое время изоляции составляет сотни тысяч лет.Наземные хранилища вряд ли могут быть столь долговечными, так как всегда существуетопасность антропогенных или природных катастроф, способных их разрушить, что приведетк радиоактивному выбросу.2.2.1 Приповерхностное захоронениеМАГАТЭ определяет этот вариант как захоронение радиоактивных отходов синженерными барьерами или без них в:1. Приповерхностные захоронения на уровне земли.
Эти захоронения находятся на илиниже поверхности, где толщина защитного покрытия составляет примерно несколько метров.Контейнеры с отходами размещаются в построенных камерах для хранения, и когда камерызаполняются, они забутовываются (засыпаются). В конечном счете, они будут закрыты ипокрыты непроницаемой перегородкой и верхним слоем почвы. Эти захоронения могутвключать некоторую форму дренажа и, возможно, газовую систему вентиляции.2. Приповерхностные захоронения в пещерах ниже уровня земли. В отличие отприповерхностного захоронения на уровне земли, где выемка грунта проводится споверхности, неглубокие захоронения требуют подземной выемки грунта, но захоронениерасполагается на глубине нескольких десятков метров ниже поверхности земли и доступночерез слабонаклонную горную выработку.На эти захоронения могут воздействовать долгосрочные изменения климата (например,оледенение), и этот эффект должен приниматься во внимание при рассмотрении аспектовбезопасности, так как такие изменения способны вызывать разрушение этих захоронений.Однако этот тип захоронения обычно используется для отходов низкого и среднего уровня10активности, содержащих радионуклиды с коротким периодом полураспада (приблизительнодо 30 лет).
[7]Рис. 2 Пример припровехностного хранилища.2.2.2 Удаление в мореУдаление в море касается радиоактивных отходов, вывозимых на кораблях и сбрасываемыхв море в упаковках, спроектированных:- для того чтобы взорваться на глубине, в результате чего происходит непосредственныйвыброс 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, ирадиоактивные вещества будут рассеиваться и разбавляться в море. Дальнейшее разбавлениеприведет к тому, что радиоактивные вещества будут мигрировать от места сброса поддействием течений. Количество радиоактивных веществ, остающихся в морской воде, далееснижалось бы из-за естественного радиоактивного распада и перемещения радиоактивныхвеществ в отложения морского дна в процессе сорбции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
