Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Только для производства электроэнергии используется несколько различных типов реакторов, которые можно классифицировать на две большие группы: реакторы на тепловых и на быстрых нейтронах. На р и с. 11.2 представлены упрощенные схемы реакторов различного типа. й.' й. Ю С" 8 Ф5х С~. Я 03 3йя О~~- Яйо $ 1Й вой Д'! 2 о~о Я. 2 Ф Ь~ О. ~ай. ~ о ° а В $3 у! й3 $0= )% 1- оШ \ Ф р О. о 1 аф 6$ Л )- Щ 3 183 В качестве топлива в атомной станции может использоваться ряд элементов, основным из которых в настоящее время является уран, Существует три основных способа разработки урановых месторождений: подземный, открытый и наиболее современный способ подземного выщелачивания.
В качестве выщелачивающего реагента применяют растворы серной кислоты и карбонат — бикарбонатных солей, насыщенных кислородом. Растворы закачивают в рудоносные пласты, растворяют там уран, и полученный раствор солей урана извлекают на поверхность. Далее руду (по первым двум способам) или растворы урана перерабатывают на специальных гидрометаллургических предприятиях в продукт, называемый «желтый кек», представляющий собой концентрат солей урана желтого цвета, содержащий около 80% Оэ08. Концентрат урана очищают и переводят путем конверсии в легколетучее соединение — гексафторид урана. Известно пять основных методов разделения (обогащения) изотопов урана: газо- диффузионный, центрифужный, аэродинамический, химический и лазерный.
На р и с. 11.3 показана схема ядерного топливного цикла, а на р и с. 11.4 — общая схема образования и обезвреживания радиоактивных отходоа (РАО). РАО бывают твердыми, жидкими и газообразными. По содержанию в них радионуклидов и уровню тепловыделения их подразделяют на низкоактивные ~НАО), среднеактивные ('САО) и высокоактивные ~ВАО). Большее количество отходоа относится к классу НАС, образующихся в основном при добыче и переработке урановых руд. Присутствующие продукты распада урана делают радиоактивными шахтные воды, рудные отвалы и отвалы горных пород.
Для устранения пылеобразования проводится распыление воды или пылевяжущих растворов. Во избежание загрязнения грунтовых аод все стоки собираются и перекачиваются на участки обработки отходов. Наиболее интенсивно в окружающую среду проникают газообразный радон и легкорастворимые соединения радия. В связи с этим вокруг площадок с отвалами создают санитарно-защитные зоны. Твердые отходы прессуют. Жидкие — осаждают, концентрируют на ионообменных смолах или выпаривают. Загрязненные радионуклидами потоки воды пропускают через деминерализаторы (очистные колонны, заполненные сорбентами) для достижения уровня чистоты питьевой воды.
Газообразные отходы пропускают через угольные или другие Фильтры и удаляют под соответствующим контролем через высокую вентиляционную трубу. Горючие отходы сжигают с обязательным улавливанием радиоактивных газов и концентрации на сорбентах. Затем отходы (НАО и САО) кондиционируют (отверждают) методами цементирования и битумирования. Основной недостаток цементирования — низкая прочность готовых к захоронению или транспортировке блоков и невысокая устойчивость к влияниям погоды и к выщелачиаающему действию воды. Битумирование — это более дорогостоящий процесс по сравнению с цементированием. Р и с. 11.3.
Схема ядерного топливного цию7а 185 Р и с . 11.4. Общая схема обращения с радиоактивными отходами К ВАО относятся продукты деления урана, накапливающиеся в топливе. Их количество составляет менее 1%, а радиоактивность — 98% всей радиоактивности, образующийся в атомной промышленности. К категории ВАС относится выгруженное из реактора отработанное топливо и отходы, образующиеся на первых ступенях экстракции урана и плутония. Растворы последних упаривают и сливают в емкость для временного хранения.
Топливо хранится на площадках АЗС. Для подготовки к долговременному хранению или окончательному удалению ВАО подвергают остекловыванию ~капсулированию): упаренные растворы прокаливают и подвергают обработке расплавами фосфатных или боросиликатных стекол. Такая форма обезвреживания токсикантов обеспечивают полную безопасность, так как большая часть радионуклидов ВАО распадается в течение 300 лет (справка: для растворения 1 мм поверхностного слоя стекпомассы в воде требуется не менее 100 лет).
Для акончательнога удапения НАО и САО предполагается строительство подземных специальных хранилищ, разрабатываются методы хранения в пустотах горных пород или выработанных шахт. Р и с . И.,5. Окончательное удаление радиоактивных отходов. низкоактивные отходы — в приповерхностные хранилища, среднеактиеные отходы— в подземные хранилища, высокоактивные отходы — в глубокие геологические формации Для окончательного удаления ВАС предложен метод трансмутации радионуклидов, заключающийся в переводе радионуклидов в стабильные нукпиды под действием р-излучения или потока нейтронов. Лунь удаления ВАС в космос не является радикальным, так как существует опасность непредвиденного возвращения на Землю ракеты — носителя. Наиболее приемлемым способом является удаление В40 в глубокие геологические формации. Такое хранилище должно состоять из наземной и подземной частей.
Наземная часть имеет центральную зону со вспомогательными постройками. Подземная часть хранилища напоминает большую шахту, расположенную на глубине 600-1200 м. Для предотвращения миграции радионуклидов предполагается создание технических барьеров с целью обеспечения защиты в течение различных временных интервалов: начальный период (до помещения отходов в хранилище); тепловой период (до 300 лет); период геологического контроля — в миллионы лет для обезвреживания актиноидов (от актиния да лоуренсия).
Конструкция хранилища представлена на р и с. 11.5 Я. Таким образом, особое внимание должно уделяться сбору, удалению и захоронению твердых и высокоактивных жидких отходов, которые могут вызвать загрязнение окружающей природной среды. Следует также помнить, что вокруг АЭС устанавливаются три зоны с различным по строгости режимом: к о н т р о л и р у е м а я — возможно облучение свыше 0,3 дозы, допустимой для персонала; с а н и т а р н о - з ащ и т н а я — запрещено размещение производственных, жилых и культурно-бытовых объектов, не относящихся к объекту; наблюдаемая — дозы облучения населения, проживающего в ее пределах, могут несколько превышать допустимые нормативы. Ширина зон устанавливается 3, 13 и 30 км соответственно [141.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Медведева В.С. Охрана труда и противопожарная защита в химической промышленности. М.: Химия, 1989. 288 с. 2. ГОСТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. 3. СН йя 1757-77. Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля. 4. Правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (утв. 31.01.72). 5.
ГОСТ 12.4.124-83. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования. 6. Иванов В.б., Цыканов В.А. Основные направления работ ГНЦ НИИАР для экспериментального обоснования разработок современных ЯЭУ. Димитровград: ГНЦ РФ НИИАР, 1996. 20 с. 7. Преображенская Л.б., Зарубин В.А., Никандрова АВ. Популярно о ядерной .энергетике. М.: АТ, 1993. 48 с. 8. Русак О.Н. Радиационная безопасность.
СПб.: ЛТА, 1993. 24 с, 9. Нейман Л.А. Безопасность жизнедеятельности: теория, вопросы и ответы, М.: Вузовская книга, 1997. 142 с. 10. НРБ-96. Нормы радиационной безопасности. 11. НРБ-78/87. Нормы радиационной безопасности. ОСП-72/87. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений.
М.: Энергоиздат, 1988. 60 с. 12. Измалков В,И., Измалков А.В. Безопасность и риск при техногенных воздействиях. М.; СПб.; Изд-во РАН, 1994. 270 с. 13. Сынзыныс Б.И., Козьмин Г.В. Введение в радиоэкологию. Радиационные Факторы в природной среде с сфере жизнедеятельности человека. Обнинск: ОИАТЭ, 1997. 58 с. 14. Владимиров В.В. Урбоэкология. М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. 204 с. Теяа У. ПРОМЫШЛЕННЫЕ АВАРИИ И ТЕХНОГЕННЫЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ Лекция 12.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА, БИОСФЕРЫ И ПРОМЫШЛЕННЫХ (ИНЖЕНЕРНЫХ) ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННЫХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ (ТЧС) И АВАРИЙ 12.1. Основные понятия Чрезвычайная ситуация (ЧС) — это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей Я Зона ЧС вЂ” это территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация. Приняты с л е д у ю щ и е т и и ы к л а с с и ф и к а ц и й ЧС [2, 31: — по причине возникновения (преднамеренные и непреднамеренные); — по структуре возникновения (антропогенные„природные и комбинированные~; — по скорости развития (взрывные, внезапные, скорогпечные и плавные); — по масштабам распространения последствий (локальные или частные, объектовые, местные, региональные, национальные и глобальные~.
Для экологически опасных предприятий основными ЧС являются локальные, объектовые и местные. Частные ЧС вЂ” это ситуации, действие которых ограничено производственным помещением (здание, сооружение). Такие ситуации могут возникнуть при авариях, связанных с нарушением герметизации отдельных узлов, технологических линий трубопроводов, при небольших протечках в хранилищах вредных веществ (ВВ), в частности, сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ). Объектовые ЧС вЂ” это ситуации, действие которых ограничено территорией промышленных объектов. Они могут возникать при авариях на складах, разрыве технологических линий и др. Местные ЧС вЂ” это ситуации, распространение которых ограничено территорией города (района) или области.
Последствия местных ЧС выходят 190 за пределы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия и создают экологическую угрозу не только для производственного персонала предприятия, но также для населения и окружающей среды. Основными количественными критериями, определяющими характер ЧС, являются: число пострадавших людей, материальный ущерб, крагпность превышения ПДК, масса сбрасываемых вредных (ядовитых) веществ (приложения 12.1 и 12.2 ~43). Режимы работы оборудования подразделяются на регламентный (расчетный~ — режим, в котором опасные параметры процесса находятся в расчетном диапазоне и аварийный — режим, в котором опасные параметры процесса выходят за расчетный диапазон и системой регулирования не могут быть возвращены в исходное состояние.
КатастроФа — авария, сопровождающаяся гибелью людей. Под инженерным объектом обычно понимают сложный инженерно-технический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, энергосистемы, оборудование, автоматизированные системы, электронную технику и т.п, Под устойчивостью работы инженерного объекта понимают его способность выпускать установленные виды продукции в необходимых объемах и номенклатуре (для организаций, не производящих материальные ценности — выполнять свои Функции) в условиях ЧС, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения ~5). Необходимо помнить, что восстановлению объект подлежит, если он получил слабые или средние разрушения (при сильных и полных разрушениях, когда избыточное давление ударной волны ЬРФ на объект превышает 30 кПа, восстановление или ремонт экономически нецелесообразны).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
