Радиоактивные отходы

Выполнил:

Малышев С.С.

 

Радиоактивные  отходы

0. Понятие о радиационном загрязнении
1. Воздействие атомных станций на окружающую среду
2. Утилизация опасных отходов

 

2

 

0. Понятие о радиационном загрязнении

 

3

Радиоактивность - это не новое явление, новизна состоит лишь в том, как человек пытался ее использовать.

 

С момента открытия этого явления не прошло еще и ста лет - в 1896 году французский ученый Анри Беккерель на засвеченных фотопластинках, лежавших рядом с кусками урана, первым зафиксировал радиацию. С 1898 года явлением излучения стали заниматься многие ученые,

 а Мария Кюри-Складовская назвала его радиоактивностью

 

4

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

Различают

 альфа- (а), бета- ф), гамма- (у) излучения.

Эти виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому оказывают не одинаковое воздействие на ткани живого организма.

 

5

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

• Альфа-излучения задерживаются даже листком бумаги, поэтому не представляют опасности, но до тех пор, пока они не попадут внутрь через открытую рану или с пищей и воздухом: тогда они становятся чрезвычайно опасными.
• Бета-излучения обладают большой проникающей способностью: они проходят через кожу на глубину 2-3 см.
• Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная стена или плита.

 

6

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

Пути проникновения радиации в организм человека

• Радиоактивные изотопы могут проникать в организм вместе  с  пищей  или водой.
• Радиоактивные частицы из воздуха во время дыхания  могут попасть в легкие.
• Изотопы, находящиеся в земле или на ее поверхности

 

 

7

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

• Органы, подвергающиеся облучению

 

8

Повреждений в живом организме, вызванных излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям: количество такой энергии носит название дозы.

Различают:

поглощенную дозу - количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела;

эквивалентную дозу - пересчитанную поглощенную дозу с учетом коэффициента отражающей способности излучения данного вида повреждать живую ткань.

 

9

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

10

 

Единицы измерения активности:

Кюри (Ки) - единица активности изотопа;

Беккерель (Бк) - единица активности нуклида в источнике;

Грей (Гр) - единица поглощенной дозы, например, тканями организма;

Рад - единица поглощенной дозы, одна сотая Гр;

Зиверт (Зв) - единица эквивалентной дозы, 1 Зв соответствует поглощенной дозе энергии в 1 Джоуль на 1 кг веса тела;

Бэр - единица эквивалентной дозы, биологический эквивалент рентгена, равен одной сотой зиверта.

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

•   радиационный фон, создаваемый космическими лучами
•   радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли
•   каменный, бурый угли, которые они содержат небольшие количества первичных радионуклидов
•   природный газ, который опасен в большей степени из-за содержания радионуклидов многих углеводородов
•   строительные материалы
•   термальные водоемы
•   добыча фосфатов

 

11

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

Искусственные источники радиации 

 

•   Источники, используемые в медицине
•   Ядерные взрывы
•   Атомная энергетика

 

 

12

 

1. Понятие о радиационном загрязнении 

 

  2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

 

13

• загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при испытаниях ядерного оружия 
• отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнение территорий шлаками, содержащими радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в котлах электростанций,
• загрязнение территорий при авариях на атомных станциях и предприятиях.
• более локальные последствия - гибель озер, рек из-за неочищенных радиоактивных сбросов промышленных предприятий.

 

14

 

2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

• локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве 
• повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации 
• сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты 
• изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС 
• изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов 

 

15

 

2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

• должны быть исключены необоснованные техногенные воздействия
• накопление вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные пределы
• поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.

 

16

 

2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

• Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле.
• Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы.
• Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

 

17

 

2. Воздействие атомных станций на окружающую среду

 

3. Утилизация опасных отходов

 

18

• Как же сегодня человечество решает проблему радиоактивных отходов? Это зависит от категории, к которой они относятся. На сегодняшний день существует три класса подобных отходов – низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Наиболее простой является утилизация первых двух классов. Стоит отметить, что в зависимости от своего химического состава радиоактивные отходы делятся на короткоживущие (с малым периодом полураспада) и долгоживущие (с большим периодом полураспада). В первом случае самым простым способом будет временное хранение радиоактивных материалов на специальных площадках в герметических контейнерах. После определенного промежутка времени, когда происходит распад опасных веществ, оставшиеся материалы уже не представляют опасности и могут быть утилизированы как обычный мусор. Именно так поступают с большей частью технических и медицинских источников радиоактивного излучения, которые содержат только короткоживущие изотопы с периодом полураспада максимум несколько лет. В качестве контейнеров для временного хранения в этом случае обычно используют стандартные металлические бочки объемом 200 литров. При этом низко и среднеактивные отходы заливают цементом или битумом для предотвращения их попадания за пределы емкости.

 

 

19

• Процедура утилизации отходов атомных электростанций гораздо более сложная и требует повышенного внимания. Поэтому такая процедура производится только на специальных заводах, которых сегодня в мире совсем немного. Здесь при помощи специальных технологий химической обработки производится извлечение большей части радиоактивных веществ для их повторного применения. Наиболее современные способы с использованием ионообменных мембран позволяют вновь использовать до 95% всех радиоактивных материалов. При этом радиоактивные отходы значительно уменьшаются в объеме. Однако, полностью их дезактивировать пока невозможно. Вот почему на следующей стадии утилизации производится подготовка отходов к длительному хранению. А учитывая, что отходы АЭС имеют длительный период полураспада, практически такое хранение можно назвать вечным.

 

 

20

• Для того, что бы полностью исключить попадание высокоактивных отходов в окружающую среду, их подвергают процедуре витрификации или остеклования. Она заключается в смешивании расплавленных в индукционной печи радиоактивных материалов с жидким стеклом до получения однородной массы. Эта масса заливается в толстостенные контейнеры из легированной стали, где она затвердевает, образуя чрезвычайно устойчивый к действию воды и других химикатов состав. После герметизации контейнеров радиоактивные отходы считаются полностью подготовленными для захоронения.
• Для такого захоронения используются подземные хранилища, глубиной несколько сотен метров. Они устраиваются в скальных породах (обычно гранитах) и оснащаются системой контроля за состоянием внутри контейнеров, а также вентиляцией. Такой контроль продолжается и после их заполнения, когда полностью использованное хранилище заливается бетоном и консервируется практически навсегда.

 

 

21

 

• СПОРО-85 Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами. Москва: Министерство здравоохранения СССР, 1986;
• Правила и нормы по радиационной безопасности в атомной энергетике. Том 1. Москва: Министерство здравоохранения СССР (290 страниц), 1989;
• ОСП 72/87 Основные санитарные правила.