PIR (المصادر الطبيعية للإشعاع)

هناك مواد طبيعية تعرف بالمصادر الطبيعية للإشعاع (NIR). معظم هذه النفايات عبارة عن مواد تكونت نتيجة لانحلال اليورانيوم (عنصر) اليورانيوم أو ، وانبعاثه.

يحتوي الفحم على عدد قليل من النويدات المشعة ، مثل اليورانيوم أو الثوريوم ، لكن محتوى هذه العناصر في الفحم أقل من متوسط ​​تركيزها في قشرة الأرض. يزيد تركيزهم في الرماد المتطاير ، حيث لا يحترقون عمليًا. ومع ذلك ، فإن النشاط الإشعاعي للرماد منخفض جدًا أيضًا ، فهو يساوي تقريبًا النشاط الإشعاعي للصخر الزيتي الأسود وأقل من نشاط صخور الفوسفات ، ولكنه خطر معروف ، حيث يبقى بعض الرماد المتطاير في الغلاف الجوي ويستنشقه البشر.

و

غالبًا ما تحتوي المنتجات الثانوية لصناعة النفط والغاز على منتجات تسوس. يمكن أن تكون رواسب الكبريتات في آبار النفط غنية جدًا بالراديوم ؛ غالبًا ما تحتوي آبار المياه والنفط والغاز. عندما يتحلل ، يشكل الرادون نظائر مشعة صلبة تشكل ترسبًا داخل خطوط الأنابيب. في المصافي ، عادة ما تكون منطقة الإنتاج واحدة من أكثر المناطق نشاطًا إشعاعيًا ، حيث أن الرادون والبروبان لهما نفس درجة الغليان.

الإثراء

قد تكون النفايات الناتجة عن معالجة المعادن مشعة بشكل طبيعي.

RW الطبية

في المشعة النفايات الطبيةالمصادر هي السائدة. تنقسم هذه النفايات إلى فئتين رئيسيتين. في الطب النووي التشخيصي ، يتم استخدام بواعث جاما قصيرة العمر مثل (99Tc). تتحلل معظم هذه المواد في غضون فترة زمنية قصيرة ، وبعد ذلك يمكن التخلص منها على شكل قمامة عادية. أمثلة على النظائر الأخرى المستخدمة في الطب (نصف العمر المشار إليه بين قوسين):

• (90 سنة) ، وتستخدم في علاج الأورام اللمفاوية (2.7 يوم).
• (131 I) ، تشخيص ، علاج الغدة الدرقية (8 أيام)
• (89 ر.س) علاج سرطان العظام ، الحقن في الوريد (52 يوم).
• (192 Ir) ، (74 يومًا)
• (60 Co) ، والمعالجة الكثبية ، والعلاج الإشعاعي الخارجي (5.3 سنوات)
• (137 درجة مئوية) ، العلاج الإشعاعي الموضعي ، العلاج الإشعاعي الخارجي (30 عامًا)

مخلفات صناعية

قد تحتوي النفايات المشعة الصناعية على مصادر لأشعة ألفا أو بيتا أو نيوترون أو جاما. تستخدم بواعث جاما في التصوير الشعاعي. تُستخدم مصادر الإشعاع النيوتروني في صناعات مختلفة ، على سبيل المثال ، في القياس الإشعاعي لآبار النفط.

دورة الوقود النووي

بداية الدورة

نفايات الفترة الأولية لدورة الوقود النووي - يتم الحصول عليها عادة نتيجة لاستخراج اليورانيوم ، نفايات الصخور التي تنبعث منها. عادة ما تحتوي على منتجات اضمحلالها.

المنتج الثانوي الرئيسي للتخصيب هو اليورانيوم المستنفد ، الذي يتكون بشكل رئيسي من اليورانيوم 238 مع أقل من 0.3٪ من اليورانيوم -235. إنه في المخزن ، تمامًا مثل UF 6 و U 3 O 8. تُستخدم هذه المواد في المناطق التي تُقدَّر فيها كثافتها العالية للغاية ، مثل صناعة قعر اليخوت والأصداف المضادة للدبابات. يتم استخدامها أيضًا (مع إعادة التدوير) لإنشاء أكسيد مختلط وقود نوويولتخفيف اليورانيوم المعاد التخصيب الذي كان مشمولاً سابقاً في التركيبة. يعني هذا التخفيف ، الذي يُطلق عليه أيضًا الاستنفاد ، أن أي دولة أو مجموعة تضع يدها على الوقود النووي ستضطر إلى تكرار عملية تخصيب مكلفة للغاية ومعقدة قبل أن تتمكن من صنع سلاح.

نهاية الدورة

المواد التي انتهت فيها دورة الوقود النووي (معظمها مستهلكة) تحتوي على نواتج انشطارية تنبعث منها أشعة بيتا وغاما. قد تحتوي أيضًا على جسيمات انبعاث ألفا مثل اليورانيوم (234U) و (237 Np) و (238Pu) و (241Am) وأحيانًا مصادر النيوترونات مثل (Cf). يتم إنتاج هذه النظائر في المفاعلات النووية.

من المهم التمييز بين معالجة اليورانيوم لإنتاج الوقود ومعالجة اليورانيوم المستخدم. يحتوي الوقود المستخدم على نواتج انشطارية عالية النشاط الإشعاعي (انظر النفايات المشعة عالية النشاط أدناه). العديد منهم ماصون للنيوترونات ، وبالتالي يطلق عليهم اسم "السموم النيوترونية". في النهاية ، يزداد عددها إلى حد أنها ، من خلال محاصرة النيوترونات ، توقف التفاعل المتسلسل حتى عندما تتم إزالة قضبان الجرافيت تمامًا. يجب استبدال الوقود الذي وصل إلى هذه الحالة بالوقود الطازج ، على الرغم من وجود كمية كافية من اليورانيوم 235 والبلوتونيوم. حاليًا ، في الولايات المتحدة ، يتم إرسال الوقود المستخدم إلى التخزين. في بلدان أخرى (خاصة المملكة المتحدة وفرنسا واليابان) ، تتم إعادة معالجة هذا الوقود لإزالة نواتج الانشطار ثم إعادة استخدامه. تتضمن عملية إعادة المعالجة العمل مع المواد عالية النشاط الإشعاعي ، ونواتج الانشطار التي يتم إزالتها من الوقود هي شكل مركّز من النفايات عالية الإشعاع ، تمامًا مثل المواد الكيميائية المستخدمة في إعادة المعالجة.

حول قضية الانتشار النووي

عند العمل مع اليورانيوم والبلوتونيوم ، غالبًا ما يتم النظر في إمكانية استخدامها في صنع أسلحة نووية. المفاعلات النووية النشطة ومخزونات الأسلحة النووية تخضع لحراسة مشددة. ومع ذلك ، فإن النفايات المشعة للغاية من المفاعلات النوويةقد تحتوي على البلوتونيوم. إنه مطابق للبلوتونيوم المستخدم في المفاعلات ويتكون من 239 Pu (مثالي لبناء الأسلحة النووية) و 240 Pu (مكون غير مرغوب فيه ، شديد الإشعاع) ؛ من الصعب جدًا فصل هذين النظيرين. علاوة على ذلك ، فإن النفايات عالية الإشعاع من المفاعلات مليئة بمنتجات انشطارية عالية الإشعاع ؛ ومع ذلك ، فإن معظمهم قصير العمر. هذا يعني أن التخلص من النفايات ممكن ، وبعد سنوات عديدة سوف تتحلل نواتج الانشطار ، مما يقلل النشاط الإشعاعي للنفايات ويسهل العمل مع البلوتونيوم. علاوة على ذلك ، يتحلل النظير 240 Pu غير المرغوب فيه أسرع من 239 Pu ، وبالتالي تزداد جودة المواد الخام للأسلحة بمرور الوقت (على الرغم من انخفاض الكمية). وهذا يثير الجدل حول إمكانية تحول مرافق تخزين النفايات بمرور الوقت إلى نوع من "مناجم البلوتونيوم" ، حيث سيكون من السهل نسبيًا استخراج المواد الخام للأسلحة. ضد هذه الافتراضات ، حقيقة أن sup> 240Pu هو 6560 عامًا ، وأن نصف عمر 239 Pu هو 24110 عامًا ، وبالتالي ، فإن الإثراء المقارن لنظير واحد لنظير آخر سيحدث فقط بعد 9000 عام (وهذا يعني أنه خلال هذا الوقت جزء 240 Pu في مادة تتكون من عدة نظائر سوف ينخفض ​​إلى النصف بشكل مستقل - وهو تحويل نموذجي للبلوتونيوم المستخدم في المفاعل إلى بلوتونيوم يستخدم في صنع الأسلحة). لذلك ، ستصبح "مناجم البلوتونيوم المستخدمة في صنع الأسلحة" مشكلة في المستقبل البعيد ؛ لذلك لا يزال هناك متسع من الوقت لحل هذه المشكلة التقنيات الحديثةقبل أن تصبح ذات صلة.

يتمثل أحد الحلول لهذه المشكلة في إعادة استخدام البلوتونيوم المعاد معالجته كوقود ، كما هو الحال في المفاعلات النووية السريعة. ومع ذلك ، فإن مجرد وجود محطات إعادة معالجة الوقود النووي ، الضرورية لفصل البلوتونيوم عن العناصر الأخرى ، يخلق فرصة لانتشار الأسلحة النووية. في المفاعلات السريعة للمعادن الحرارية ، تحتوي النفايات الناتجة على بنية أكتينويد ، والتي لا تسمح باستخدامها لصنع أسلحة.

إعادة تدوير الأسلحة النووية

لا تحتوي نفايات معالجة الأسلحة النووية (بخلاف تصنيعها الذي يتطلب مواد خام من وقود المفاعلات) على مصادر أشعة بيتا وغاما ، باستثناء التريتيوم والأمريسيوم. تحتوي على عدد أكبر بكثير من الأكتينيدات التي تنبعث منها أشعة ألفا ، مثل البلوتونيوم 239 ، الذي يخضع لتفاعل نووي في القنابل ، بالإضافة إلى بعض المواد ذات النشاط الإشعاعي النوعي العالي ، مثل البلوتونيوم 238 أو.

في الماضي ، تم اقتراح بواعث ألفا النشطة للغاية مثل البولونيوم كأسلحة نووية في القنابل. الآن بديل البولونيوم هو البلوتونيوم 238. لأسباب تتعلق بالأمن القومي ، لم يتم تغطية التصاميم التفصيلية للقنابل الحديثة في الأدبيات المتاحة لعامة الناس. ومع ذلك ، يبدو أن تفاعل اندماج الديوتيريوم والتريتيوم ، مدفوعًا بمحرك كهربائي أو متفجرات كيميائية ، سيُستخدم لتحريك التفاعلات في القنابل الحديثة.

تحتوي بعض الطرز أيضًا على مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة (RTG) ، والذي يستخدم البلوتونيوم 238 كمصدر دائم للطاقة الكهربائية لتشغيل إلكترونيات القنبلة.

من الممكن أن تحتوي المادة الانشطارية للقنبلة القديمة التي سيتم استبدالها على نواتج تحلل من نظائر البلوتونيوم. وتشمل هذه النبتونيوم - 236 الباعث لألفا ، والمتكون من شوائب من البلوتونيوم -240 ، وكذلك بعض اليورانيوم 235 ، الذي تم الحصول عليه من البلوتونيوم -239. ستكون كمية هذه النفايات الناتجة عن التحلل الإشعاعي لنواة القنبلة صغيرة جدًا ، وعلى أي حال فهي أقل خطورة بكثير (حتى من حيث النشاط الإشعاعي على هذا النحو) من البلوتونيوم 239 نفسه.

نتيجة لاضمحلال بيتا للبلوتونيوم 241 ، يتم تكوين الأميريسيوم 241 ، وتعتبر الزيادة في كمية الأمريسيوم مشكلة أكبر من اضمحلال البلوتونيوم 239 والبلوتونيوم -240 ، لأن الأمريسيوم هو باعث جاما (خارجي له يزيد التأثير على العمال) وباعث ألفا ، قادر على توليد الحرارة. يمكن فصل البلوتونيوم عن الأميريسيوم بعدة طرق ، بما في ذلك المعالجة الحرارية والاستخلاص بمذيب مائي / عضوي. تعد التكنولوجيا المعدلة لاستخراج البلوتونيوم من اليورانيوم المشع (PUREX) أيضًا واحدة من الطرق الممكنةانفصال.

مراجعة عامة

الكيمياء الحيوية

اعتمادًا على شكل الانحلال والعنصر ، يختلف خطر التعرض للنظائر المشعة. على سبيل المثال ، يعتبر اليود 131 أحد باعث بيتا وجاما قصير العمر ، ولكن نظرًا لأنه يتراكم فيه ، فإنه يمكن أن يسبب ضررًا أكبر من TcO 4 ، والذي يتم التخلص منه سريعًا نظرًا لأنه قابل للذوبان في الماء. وبالمثل ، فإن الأكتينيدات التي ينبعث منها ألفا ضارة للغاية لأن لها نصف عمر بيولوجي طويل ولإشعاعاتها مستوى عالٍ من نقل الطاقة الخطي. بسبب هذه الاختلافات ، تختلف القواعد التي تحكم الضرر الذي يلحق بالكائن بشكل كبير اعتمادًا على النظائر المشعة ، وأحيانًا على طبيعة النظائر المشعة المحتوية.

الهدف الرئيسي لإدارة النفايات المشعة (أو أي شيء آخر) هو حماية الناس والبيئة. وهذا يعني عزل النفايات أو تخفيفها بحيث يكون تركيز أي النويدات المشعة الداخلة آمنًا. لتحقيق ذلك ، فإن التكنولوجيا المختارة في الوقت الحاضر هي مستودعات عميقة وآمنة للنفايات الأكثر خطورة. يُقترح أيضًا تحويل النفايات المشعة ، ومرافق التخزين القابلة للاسترداد على المدى الطويل والتخلص منها في.

يمكن تلخيص ما ورد أعلاه بعبارة "عزل عن الناس و بيئةحتى تتفكك النفايات تمامًا ولا تشكل تهديدًا.

تصنيف

على الرغم من النشاط الإشعاعي المنخفض ، فإن النفايات من منشآت تخصيب اليورانيوم مصنفة أيضًا على أنها مشعة. هذه المواد هي منتج ثانوي للمعالجة الأولية للخام المحتوي على اليورانيوم. يتم تصنيفها أحيانًا على أنها نفايات من الفئة 11 (هـ) 2 ، على النحو المحدد في قانون الطاقة الذرية الأمريكية. تحتوي هذه النفايات عادة على معادن ثقيلة خطرة كيميائياً مثل و. كميات ضخمة من النفايات من مصانع اليورانيوم تترك بالقرب من رواسب اليورانيوم القديمة ، وخاصة في الولايات ، و.

نفايات مشعة منخفضة المستوى

النفايات المشعة منخفضة المستوى هي نتيجة لأنشطة المستشفيات والمؤسسات الصناعية وكذلك دورة الوقود النووي. وتشمل هذه الأوراق ، والخرق ، والأدوات ، والملابس ، والمرشحات ، وما إلى ذلك ، التي تحتوي على كميات صغيرة من النظائر قصيرة العمر في الغالب. عادةً ما يتم تعريف هذه العناصر على أنها نفايات منخفضة المستوى كإجراء وقائي إذا كانت في أي منطقة مما يسمى. "المنطقة الأساسية" ، وغالبًا ما تشتمل على مساحات مكتبية ذات احتمال ضئيل للغاية للتلوث الإشعاعي. عادةً ما لا تحتوي النفايات المشعة منخفضة المستوى على نشاط إشعاعي أكثر من نفس العناصر المرسلة إلى مكب النفايات من المناطق غير المشعة ، مثل المكاتب العادية. لا يتطلب هذا النوع من النفايات العزل أثناء النقل وهو مناسب للتخلص السطحي. لتقليل كمية النفايات ، عادة ما يتم ضغطها أو حرقها قبل الطمر. تنقسم النفايات المشعة منخفضة المستوى إلى أربع فئات: A و B و C و GTCC (الأكثر خطورة).

النفايات المشعة الوسيطة

تحتوي النفايات المشعة الوسيطة على نشاط إشعاعي أعلى وفي بعض الحالات تحتاج إلى الحماية. تشمل هذه الفئة من النفايات الحمأة الكيميائية ، والتكسية المعدنية لعناصر وقود المفاعلات ، وكذلك المواد الملوثة من إيقاف التشغيل. أثناء النقل ، يمكن دحرجة هذه النفايات إلى أو. كقاعدة عامة ، يتم حرق النفايات قصيرة العمر (معظمها مواد غير وقود من المفاعلات) في مرافق التخزين السطحي ، بينما يتم وضع النفايات طويلة العمر (الوقود ومنتجاته) في مرافق تخزين عميقة تحت الأرض. لا يصنف التشريع الأمريكي هذا النوع من النفايات المشعة كفئة منفصلة ؛ المصطلح يستخدم بشكل رئيسي في الدول الأوروبية.

نفايات مشعة عالية النشاط

النفايات المشعة عالية المستوى هي نتيجة تشغيل المفاعلات النووية. تحتوي على نواتج انشطارية وتنتج في قلب المفاعل. هذه النفايات مشعة للغاية وغالبًا ما تحتوي على درجة حرارة عالية. تمثل النفايات المشعة عالية المستوى ما يصل إلى 95٪ من إجمالي النشاط الإشعاعي الناتج عن عملية التوليد طاقة كهربائيةفي المفاعل.

النفايات المشعة عبر اليورانيوم

وفقًا لتعريف قانون الولايات المتحدة ، تشتمل هذه الفئة على النفايات الملوثة بالنويدات المشعة عبر اليورانيوم التي تنبعث منها ألفا والتي يبلغ عمرها النصفي أكثر من 20 عامًا وبتركيز يزيد عن 100 nCi / g ، بغض النظر عن شكلها أو مصدرها ، باستثناء المستوى العالي النفايات المشعة. تسمى العناصر ذات الأعداد الذرية الأكبر من تلك الموجودة في اليورانيوم "عبر اليورانيوم". نظرًا لطول فترة تحلل نفايات ما بعد اليورانيوم ، فإن التخلص منها يكون أكثر شمولاً من التخلص من النفايات منخفضة المستوى ومتوسطة المستوى. في الولايات المتحدة ، يتم إنتاج النفايات المشعة عبر اليورانيوم بشكل أساسي نتيجة إنتاج الأسلحة ، وتشمل هذه الملابس والأدوات والخرق والمنتجات الثانوية تفاعلات كيميائية، أنواع مختلفة من القمامة وغيرها من الأشياء الملوثة بكمية صغيرة من المواد المشعة (البلوتونيوم بشكل رئيسي).

وفقًا للتشريعات الأمريكية ، يتم تقسيم النفايات المشعة عبر اليورانيوم إلى نفايات تسمح بالتعامل مع التلامس والنفايات التي تتطلب المعالجة عن بعد. يعتمد التقسيم على مستوى الإشعاع المقاس على سطح حاوية النفايات. تشتمل الفئة الفرعية الأولى على نفايات ذات مستوى إشعاع سطحي لا يزيد عن 200 مليريم في الساعة ، والثانية - نفايات أكثر خطورة ، يمكن أن يصل نشاطها الإشعاعي إلى 1000 مليريم في الساعة. حاليًا ، يعد موقع التخلص الدائم من نفايات عبر اليورانيوم من محطات توليد الطاقة والمحطات العسكرية في الولايات المتحدة أول منشأة تجريبية في العالم لعزل النفايات المشعة.

إدارة النفايات المشعة الوسيطة

عادة في الصناعة النووية ، تخضع النفايات المشعة متوسطة المستوى للتبادل الأيوني أو طرق أخرى ، والغرض منها هو تركيز النشاط الإشعاعي في حجم صغير. بعد المعالجة ، يتم تحييد جسم أقل نشاطًا إشعاعيًا تمامًا. من الممكن استخدام الهيدروكسيد كمادة ندف لإزالة المعادن المشعة من المحاليل المائية. بعد النظائر المشعة مع هيدروكسيد الحديد ، يتم وضع الراسب الناتج في برميل معدني حيث يتم مزجه مع الأسمنت ، مكونًا خليطًا صلبًا. لمزيد من الثبات والمتانة ، فهي مصنوعة من الرماد المتطاير أو خبث الفرن و (على عكس الأسمنت التقليدي الذي يتكون من الأسمنت البورتلاندي والحصى والرمل).

مناولة النفايات المشعة عالية المستوى

تخزين

للتخزين المؤقت للنفايات المشعة عالية المستوى ، تم تصميم صهاريج تخزين الوقود النووي المستهلك ومنشآت التخزين ذات البراميل الجافة المعبأة للسماح للنظائر قصيرة العمر بالتحلل قبل المعالجة الإضافية.

يتطلب التخزين طويل الأمد للنفايات المشعة الحفاظ على النفايات في شكل لا يتفاعل ويتحلل على مدى فترة طويلة من الزمن. طريقة واحدة لتحقيق هذه الحالة هي التزجيج (أو التزجيج). حاليًا في سيلافيلد (بريطانيا العظمى) يتم خلط PAO (المنتجات المنقاة من المرحلة الأولى من عملية Purex) بالسكر ثم يتم تكليسها. تتضمن عملية التكليس مرور النفايات عبر أنبوب دوار ساخن ويهدف إلى تبخير المياه ونواتج الانشطار النيتروجين لتحسين استقرار الكتلة الزجاجية الناتجة.

يضاف الزجاج المكسر باستمرار إلى المادة الناتجة في فرن الحث. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على مادة جديدة ، والتي ، أثناء التصلب ، ترتبط النفايات بمصفوفة زجاجية. تصب هذه المادة في الحالة المنصهرة في اسطوانات من سبائك الصلب. التبريد ، يتصلب السائل ويتحول إلى زجاج مقاوم للغاية للماء. وفقًا للجمعية الدولية للتكنولوجيا ، سوف يستغرق الأمر حوالي مليون سنة حتى يذوب 10٪ من هذا الزجاج في الماء.

بعد الملء ، يتم تخمير الأسطوانة ، ثم غسلها. بعد فحص التلوث الخارجي ، يتم إرسال الأسطوانات الفولاذية إلى مرافق التخزين تحت الأرض. تظل حالة النفايات هذه دون تغيير لآلاف السنين.

الزجاج الموجود داخل الأسطوانة له سطح أسود أملس. في المملكة المتحدة ، يتم تنفيذ جميع الأعمال باستخدام غرف عالية النشاط. يضاف السكر لمنع تكوين مادة RuO 4 المتطايرة التي تحتوي على الروثينيوم المشع. في الغرب ، يضاف زجاج البورسليكات المماثل في تكوينه إلى البيركس إلى النفايات ؛ في البلدان السابقة ، عادة ما يستخدم زجاج الفوسفات. يجب أن تكون كمية نواتج الانشطار في الزجاج محدودة ، لأن بعض العناصر (، معادن مجموعة البلاتين ، و) تميل إلى تكوين أطوار معدنية منفصلة عن الزجاج. يقع أحد مصانع التزجيج ، حيث تتم معالجة النفايات الناتجة عن أنشطة مصنع معالجة تجريبي صغير لم يعد موجودًا.

في عام 1997 ، كان لدى الدول العشرين التي تمتلك معظم الإمكانات النووية في العالم 148000 طن من الوقود المستهلك مخزنة داخل المفاعلات ، تم التخلص من 59 ٪ منها. كان هناك 78 ألف طن من النفايات في مرافق التخزين الخارجية ، تم إعادة تدوير 44٪ منها. مع الأخذ في الاعتبار معدل التخلص (حوالي 12 ألف طن سنويًا) ، لا يزال الطريق طويلاً للتخلص النهائي من النفايات.

سينروك

الطريقة الأكثر تعقيدًا لتحييد النفايات عالية النشاط الإشعاعي هي استخدام مواد مثل SYNROC (الصخور الاصطناعية - الصخور الاصطناعية). تم تطوير SYNROC بواسطة البروفيسور تيد رينجوود في الأسترالي جامعة وطنية. في البداية ، تم تطوير SYNROC للتخلص من النفايات المشعة عالية المستوى للجيش الأمريكي ، ولكن في المستقبل يمكن استخدامها لتلبية الاحتياجات المدنية. يتكون SYNROC من معادن مثل البيركلور و cryptomelane. تم تطوير الإصدار الأصلي من SINROC (SINROC C) من أجل RW السائل (رافعات عملية Purex) - النفايات الناتجة عن الأنشطة. المكونات الرئيسية لهذه المادة هي هولانديت (BaAl 2 Ti 6 O 16) ، الزيركونوليت (CaZrTi 2 O 7) و (CaTiO 3). الزركونوليت والبيروفسكايت يربطون الأكتينيدات ، البيروفسكايت يحيد ، هولانديت -.

الدفن الجيولوجي

تجري حالياً عمليات بحث عن مواقع التخلص النهائي العميق المناسبة في العديد من البلدان ؛ ومن المتوقع أن يبدأ تشغيل مرافق التخزين الأولى من هذا القبيل بعد عام 2010. يتعامل معمل الأبحاث الدولي في جريمسيل بسويسرا مع القضايا المتعلقة بالتخلص من النفايات المشعة. يتحدث عن خططه للتخلص المباشر من الوقود المستهلك باستخدام تقنية KBS-3 ، بعد أن وجد السويدي أنه آمن بما فيه الكفاية. في ألمانيا ، تجري مناقشات حاليًا حول العثور على مكان لتخزين النفايات المشعة بشكل دائم ، ويحتج سكان قرية جورليبن في منطقة ويندلاند. حتى عام 1990 ، بدا هذا المكان مثاليًا للتخلص من النفايات المشعة نظرًا لقربه من حدود السابق. حاليًا ، RW في مخزن مؤقت في Gorleben ، ولم يتم اتخاذ القرار بشأن مكان التخلص النهائي منها بعد. اختارت السلطات في ولاية يوكا ماونتن كموقع للدفن ، لكن المشروع واجه معارضة قوية وأصبح موضوع مناقشات ساخنة. هناك مشروع لإنشاء مستودع دولي للنفايات المشعة عالية المستوى ، ويقترح كمواقع التخلص المحتملة. ومع ذلك ، تعارض السلطات الأسترالية مثل هذا الاقتراح.

هناك مشاريع للتخلص من النفايات المشعة في المحيطات ، من بينها التخلص منها تحت المنطقة السحيقة من قاع البحر ، والتخلص منها في المنطقة ، ونتيجة لذلك ستغرق النفايات ببطء في عباءة الأرض ، والتخلص منها تحت الأرض الطبيعية أو الاصطناعية. جزيرة. هذه المشاريع لها مزايا واضحة وستحل المشكلة غير السارة للتخلص من النفايات المشعة على المستوى الدولي ، ولكن على الرغم من ذلك ، فهي مجمدة حاليًا بسبب حظر القانون البحري. سبب آخر هو أنه في أوروبا و أمريكا الشماليةإنهم يخشون بشدة من التسرب من هذا التخزين ، مما سيؤدي إلى كارثة بيئية. لم يتم إثبات الاحتمال الحقيقي لمثل هذا الخطر ؛ ومع ذلك ، تم تشديد الحظر بعد إلقاء النفايات المشعة من السفن. ومع ذلك ، في المستقبل ، يمكن للبلدان التي لا تجد حلولًا أخرى لهذه المشكلة أن تفكر بجدية في إنشاء مرافق تخزين محيطية للنفايات المشعة.

مشروع أكثر واقعية يسمى "إعادة المزج والعودة" (الخلط والعودة) ، والذي يتمثل جوهره في أن النفايات المشعة عالية المستوى ، الممزوجة بنفايات مناجم اليورانيوم ومصانع المعالجة إلى المستوى الأصلي للنشاط الإشعاعي لخام اليورانيوم ، ستكون وضعت في مناجم اليورانيوم الفارغة. مزايا هذا المشروع: القضاء على مشكلة النفايات المشعة عالية المستوى ، وإعادة المادة إلى مكانها الطبيعي ، وتوفير العمل لعمال المناجم ، وتوفير دورة التخلص والتطهير لجميع المواد المشعة.

دفن النفايات المشعة، ضروري لمنع تأثير العناصر الكيميائية الضارة والنظائر المشعة على البيئة ، والبيئة ، والأهم من ذلك ، صحة الإنسان.

يتزايد مستوى التعليم كل عام ، ولا يزال إعادة التدوير وإعادة التدوير لا يلتقطان الكمية الكاملة من النفايات الواردة. إن عمليات إعادة التدوير وإعادة التدوير بطيئة للغاية ، بينما يتطلب التخلص من النفايات المشعة إجراءً أكثر نشاطًا.

مصادر التلوث البيئي بالنفايات المشعة

يمكن أن يكون مصدر النشاط الإشعاعي أو أي منشأة تستخدم أو تعالج النظائر المشعة. يمكن أن تكون أيضًا منظمات تنتج مواد EBPM ، والتي ينتج إنتاجها نفايات مشعة. هي صناعة في القطاع النووي أو الطبي تستخدم أو تولد مواد مشعة لتصنيع منتجاتها.

قد تتولد مثل هذه النفايات في أشكال مختلفةوالأهم من ذلك ، قبول مختلف المادية و الخصائص الكيميائية. مثل التركيز ونصف العمر للعنصر الرئيسي المكون للنويدات المشعة. يمكن أن تشكل:

• عند معالجة عدادات التلألؤ ، المحلول الذي يمر في شكل سائل.
• عند معالجة الوقود المستعمل.
• أثناء تشغيل أنظمة التهوية ، يمكن أيضًا أن تحدث إطلاقات المواد المشعة في الغاز بأشكال مماثلة في العديد من المؤسسات التي تتعامل مع مثل هذه المواد.
• يمكن أيضًا اعتبار الإمدادات الطبية ، والمواد الاستهلاكية ، والأواني الزجاجية للمختبرات ، ومنظمات الأدوية المشعة ، والحاويات الزجاجية المستخدمة عند العمل بالوقود لمحطات الطاقة النووية مصدرًا للتلوث.
• يمكن أن تنبعث من المصادر الطبيعية للإشعاع المعروفة باسم PIR أيضًا تلوثًا إشعاعيًا. الجزء الرئيسي من هذه المواد هو النويدات (بواعث بيتا) ، والبوتاسيوم - 40 ، والروبيديوم - 87 ، والثوريوم - 232 ، وكذلك اليورانيوم - 238 ومنتجاتها المتحللة التي تنبعث منها جزيئات ألفا.

أصدرت Sanepidnadzor قائمة اللوائح الخاصة بالقواعد الصحية للتعامل مع هذه المواد.

يوجد جزء صغير من النويدات المشعة حتى في الفحم العادي ، ولكنه صغير جدًا لدرجة أنه حتى متوسط ​​التركيز في سطح الأرضهذه العناصر تتجاوز نصيبها. لكن رماد الفحم يساوي بالفعل في النشاط الإشعاعي الصخر الزيتي الأسود ، حيث لا تحترق النويدات المشعة. أثناء استخدام الفحم في الأفران ، يتم إطلاق العناصر المشعة فقط وتدخل الغلاف الجوي بالرماد المتطاير. علاوة على ذلك ، مع الهواء ، يستنشق الشخص سنويًا العناصر الكيميائية السامة التي تصل إلى هناك أثناء تشغيل أي محطة طاقة تستخدم الفحم. إجمالي هذه الانبعاثات في روسيا حوالي 1000 طن من اليورانيوم.

قد تحتوي العناصر المستهلكة من الغاز والنفط أيضًا على عنصر مثل الراديوم ، وقد يعتمد تحلل مثل هذا المنتج على رواسب الكبريتات في آبار النفط. وكذلك الرادون الذي يمكن أن يكون مكونًا من الماء أو الغاز أو الزيت. يشكل اضمحلال الرادون نظائر مشعة صلبة ، كقاعدة عامة ، يتشكل كترسب على جدران خط الأنابيب.

تعتبر مناطق إنتاج البروبان في المصافي من أخطر المناطق المشعة ، حيث أن الرادون والبروبان لهما نفس مستوى نقطة الغليان. تسقط الأبخرة ، التي تتساقط في الهواء على شكل راسب ، على الأرض وتصيب المنطقة بأكملها.

من المستحيل عملياً التخلص من هذا النوع من النفايات المشعة ، حيث توجد جزيئات مجهرية في هواء جميع مدن الدولة.

تحتوي النفايات الطبية المشعة أيضًا على مصادر لأشعة بيتا وجاما ، وهي مقسمة إلى فئتين. يستخدم الطب التشخيصي النووي باعث غاما قصير العمر (تكنيتيوم - 99). يتحلل معظمها في فترة زمنية قصيرة إلى حد ما ، وبعد ذلك لا يكون لها أي تأثير على البيئة ويتم التخلص منها في القمامة العادية.

تصنيف النفايات المشعة وعناصرها

هناك ثلاث مجموعات تقسم إليها النفايات المشعة وهي:

• منخفض النشاط
• متوسط ​​النشاط
• نشط للغاية.

يتم تقسيم الأول أيضًا إلى أربع فئات:

• GTCC.

الأخير هو الأخطر.

هناك أيضًا فئة من النفايات المشعة عبر اليورانيوم ، وهي تشمل نفايات ألفا التي تنبعث منها النويدات المشعة عبر اليورانيوم بنصف عمر يزيد عن 20 عامًا. والتركيز أكثر من 100 nCi / g. نظرًا لحقيقة أن فترة تحللها أطول بكثير من فترة تحلل نفايات اليورانيوم التقليدية ، يتم التخلص منها بعناية أكبر.

طرق التخلص من النفايات المشعة أو التخلص منها

حتى من أجل النقل والتخزين الآمنين ، يجب معالجة هذه النفايات وتكييفها لمزيد من تحويلها إلى أشكال أكثر ملاءمة. حماية الإنسان والبيئة الطبيعية ، من أكثر القضايا إلحاحًا. يجب ألا يتسبب التخلص من النفايات المشعة في أي ضرر للبيئة والحيوان بشكل عام.

هناك عدة أنواع من مكافحة المواد النووية ، يعتمد اختيارها على مستوى خطورة الأخيرة.

التزجيج.

يجبر المستوى العالي من النشاط (HLW) على استخدام التزجيج كوسيلة للدفن من أجل إعطاء المادة شكلاً صلبًا سيبقى في هذا الشكل المستقر لآلاف السنين. أثناء التخلص من النفايات المشعة في روسيا ، يتم استخدام زجاج البورسليكات ، وسيسمح شكله المستقر بالحفاظ على أي عنصر داخل مثل هذه المصفوفة لآلاف السنين.

احتراق.

لا يمكن أن يكون استخدام النفايات المشعة باستخدام هذه التكنولوجيا مكتملاً. يتم استخدامه ، كقاعدة عامة ، لتقليل حجم المواد التي تشكل تهديدًا للبيئة جزئيًا. بهذه الطريقة ، هناك قلق على الغلاف الجوي ، لأن جزيئات النويدات غير المحترقة تدخل الهواء. ولكن ، مع ذلك ، يتم استخدامه لتدمير هذه الأنواع من المواد الملوثة مثل:

• خشب؛
• نفايات الورق
• ملابس؛
• ممحاة؛

لا تتجاوز الانبعاثات في الغلاف الجوي المعايير المعمول بها ، حيث تم تصميم هذه الأفران وتطويرها وفقًا لأعلى المعايير ، وهي عملية تكنولوجية حديثة.

ختم.

هذه تقنية معروفة وموثوقة إلى حد ما تسمح بتقليل الحجم (المستخدم في معالجة النفايات الصلبة المحلية وغيرها من المنتجات كبيرة الحجم) من النفايات منخفضة المخاطر. نطاق التركيبات لمكابس مثل هذه الأعمال كبير جدًا ويمكن أن يتراوح من 5 أطنان إلى 1000 طن (ضاغط فائق). يمكن أن يكون عامل الضغط في هذه الحالة مساويًا لـ 10 أو أكثر ، اعتمادًا على المادة التي تتم معالجتها. في هذه التقنية ، يتم استخدام مكابس هيدروليكية أو هوائية ذات ضغط منخفض.

تدعيم.

يعد تدعيم مقابر النفايات المشعة في روسيا أحد أكثر أنواع تجميد المواد المشعة شيوعًا. يتم استخدام محلول سائل خاص ، والذي يتضمن العديد من العناصر الكيميائية ، ولا تتأثر قوتها عمليًا بالظروف الطبيعية ، مما يعني أن مدة خدمتها غير محدودة تقريبًا.

تتمثل التقنية هنا في وضع جسم ملوث أو عناصر مشعة في حاوية ، ثم تعبئتها بمحلول مُعد مسبقًا ، وإتاحة الوقت لتصلبها ونقلها إلى منطقة مغلقة للتخزين.

هذه التقنية مناسبة للنفايات الخطرة الوسيطة.

يُعتقد منذ فترة طويلة أنه في المستقبل القريب يمكن التخلص من النفايات المشعة على سطح الشمس ، وفقًا لتقارير وسائل الإعلام ، فإن روسيا تقوم بالفعل بتطوير مثل هذا المشروع. ولكن في حين أن هذا موجود فقط في الخطط ، فأنت بحاجة إلى الاهتمام بالبيئة والبيئة في أرضك الأصلية.

كيف يتم دفن النفايات النووية؟ نعم ، ابتدائي ، فقط خذ ودفن. الشيء الوحيد هو أن الأوركسترا وأكاليل الزهور "من الزملاء" ليست كافية ، وهكذا ، فإن المبدأ هو نفسه. تنفجر حفرة كبيرة في الصخر ، وتتراكم هناك براميل بها نفايات مشعة ويصب الاقتصاد بأكمله بالخرسانة. حسنًا ، إذا كان باختصار. وإذا كان الأمر أكثر تفصيلاً ، فإن العملية التكنولوجية للدفن نفسها تبدو أكثر تعقيدًا إلى حد ما. لكن أول الأشياء أولاً.

موقع الأحداث

بإرادة القدر ، انتهى بي المطاف في مصنع الأورال الكهروكيميائية. إذا لم يكن شخص ما على دراية ، فسأقول إن هذا هو أكبر منشأة إنتاج في العالم للحصول على اليورانيوم المخصب (40 ٪ من الإنتاج العالمي) ، والذي يمكنك من خلاله إنتاج الوقود لمحطات الطاقة النووية ، وإذا أمر الوطن الأم ، ومن بعد قنبلة ذرية(حسنًا ، هذا بالمناسبة). ومثل أي إنتاج ، للأسف ، لا يمكنه الاستغناء عن الهدر. ولا بأس إذا أنتج جرارات أو أجهزة تلفزيون ، وإلا فإنه يصنع اليورانيوم ، وتكون النفايات ، على التوالي ، مشعة. لا ترمها في مكب النفايات ولا ترسلها لإعادة التدوير. لا يوجد سوى مخرج واحد - للدفن ، أي تحويلها إلى "شكل غير قابل للاسترداد".
كمرجع: JSC UEIP (نوفورالسك) هي أكبر شركة لتخصيب اليورانيوم في العالم. أول مشروع في البلاد لفصل نظائر اليورانيوم وتحويل اليورانيوم عالي التخصيب إلى يورانيوم منخفض التخصيب. وهي جزء من شركة TVEL للوقود التابعة لشركة Rosatom State Corporation.مريح يقع في وادي جبلي في جبال الأورال الوسطى. تأسست عام 1946

جوهر السؤال

ما هي نفس هذه RAOs؟ هذه عبارة عن فلاتر وجميع أنواع أدوات التوصيل والحشيات والخراطيم وحتى الملابس التي تعرضت للإشعاع ألفا. اليورانيوم شيء باهظ الثمن ، لذا فهم لا يرسلونه للنفايات ، حتى لو ضاع مليغرام من مادة ما في مكان ما في هذه الأشياء ، سيجدونه ويقتطفونه ويعيدونه إلى السلسلة التكنولوجية. يتم إرسال ما تبقى لإعادة التدوير.

الخطر الرئيسي للنفايات المشعة هو الإشعاع. الإشعاع مختلف أيضًا ، هناك إشعاع ألفا ، وهناك بيتا ، وهناك جاما. إشعاع ألفا ، إذا جاز لي القول ، هو الأكثر "غير ضار". في جوهرها ، هي مجرد ذرات هيليوم ، فقط بشحنة موجبة. إن الخصائص الفيزيائية لليورانيوم تجعله لا ينتج عنه أي إشعاع آخر ، وبالنسبة لجسيمات ألفا ، حتى ورقة من الورق تشكل حاجزًا لا يمكن التغلب عليه. شيء آخر ، الوقود النووي المستهلك ، هذا هو الجحيم الحقيقي! غالبًا ما يخلط الناس بين النفايات المشعة والوقود النووي المستهلك ، لكن الفرق بينهما هائل. يكفي القول إن قرص اليورانيوم ، قبل غمره في المفاعل ، يمكن أن يؤخذ باليد بسهولة. إذا حاولت أن تفعل الشيء نفسه مع الوقود المستهلك ، فسوف تفقد ذراعك على الفور ، ثم تموت على الأرجح.

في الواقع ، الوقود نفسه لمحطات الطاقة النووية يبدو هكذا. نعم ، نعم ، هذا يورانيوم (صورة vladimir_pak)


مع إشعاع ألفا أيضًا ، تكون النكات سيئة. حسنًا ، لقد أمسكت بقطعة من اليورانيوم - pffff ... غسلت يديك بالصابون وهذا كل شيء. جسيمات ألفا غير قادرة حتى على اختراق الطبقة القرنية من بشرتك. ولكن إذا دخل الغبار المشع إلى الجسم ، فهذه كارثة (تذكر Litvinenko المسكين). لذلك ، بالنسبة للعلماء النوويين ، فإن أجهزة التنفس هي الشيء الأول. وتفاصيل أخرى - نافورة بها دقات ماء في الورشة. أسأل - هل يمكنني أن أشرب؟ الجواب نعم! فقط لا تشرب ، بل تشطف ، وتدخن - تشطف فمك ، وتذهب للأكل - تشطف مرتين!

في الصورة عامل يغلق حاوية بها نفايات مشعة

العملية نفسها.

لكن لنعد إلى تكنولوجيا إعادة التدوير. لذلك ، يتم تعبئة النفايات الناتجة بعناية في حاوية خاصة وإرسالها إلى ورشة إعادة التدوير. هناك مصيران في انتظارهما - إما ملحة أو محترقة. يتعرض الضغط بشكل أساسي إلى المرشحات. بالطبع ، الإجراء نفسه لم يُعرض علينا ، لأنه ... مرهق بالنفايات. إذا قام المصنع في عام 2010 بإخراج 560 مترًا مكعبًا من النفايات ، ففي عام 2011 فقط 500 متر مكعب ، وحتى أقل من ذلك في هذا العام - تم التخطيط لـ 465 مترًا مكعبًا. لا يتم الضغط عليهم كل يوم ، ولكن يتم حرقهم في كثير من الأحيان. لنكون أكثر دقة ، يتم تشغيل الفرن مرتين فقط في السنة. الفرن نفسه عبارة عن هيكل ضخم إلى حد ما يبلغ ارتفاعه 12.5 مترًا.

ها هي ذا. لا شيء عظيم. يبدو الفاصل لإنتاج الزبادي أكثر برودة.

يدخل كل المطاط والبلاستيك والمنسوجات في صندوق الاحتراق. نتيجة للاحتراق (كما نعلم) ، يتشكل الدخان والرماد. إذن ، بعد المرور بخمس مراحل من التنقية ، يذهب الدخان إلى الغلاف الجوي ، وفي نفس الوقت يكون أنظف بما لا يقاس مما يأتي من أنبوب الحمام الخاص بك في البلد ، ولكن الرماد يتم تجميعه وتعبئته في 200 خاص. - برميل لتر. كل برميل يكلف 1000 روبل ، ولا يصدأ على الإطلاق. بعد ملء البرميل ، يتم وضعه على قاعدة دوارة خاصة ويتم قياس نشاطه الإشعاعي باستخدام مطياف الكتلة. يدور على الحامل لمدة 30 دقيقة تقريبًا ، وبعد ذلك يتم سحب جواز سفر للحاوية ، حيث يتم كتابته بشكل ذري تقريبًا أي نوع من القمامة ، وما هو الإشعاع وكميته.

حسنًا ، في الواقع البرميل نفسه ومطياف الكتلة عبر المواصفات.

ثم يتم نقلها إلى PPZR - موقع التخلص من النفايات المشعة بالقرب من السطح. PZR ، كما كتبت أعلاه ، هي حفرة صغيرة في الصخر بعمق 7 أمتار. توضع البراميل المكونة من 4 قطع في حاويات خرسانية خاصة بسمك جدار 10 سم ، وتحمل الحاويات في الحفرة وتُسكب بالخرسانة شديدة القوة. في البداية ، اعتقد المصممون أن مثل هذه "المقابر" ستكون موجودة بشكل مريح لمدة 300 عام. ومع ذلك ، بعد فحص أول مدافن ، والتي يبلغ عمرها بالفعل ستين عامًا ، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن القلق بشأن حالتها يجب إظهاره في عام 1500 سنوات وليس قبل ذلك.

هذه الحفرة ليست ملكنا ، بل جنوب إفريقيا ، لكن كل شيء هو نفسه.

هؤلاء العلماء النوويون هم عمال مناجم حقيقيون. على الرغم من حقيقة أنها تنتج مئات الأطنان من الوقود النووي ، إلا أنها تهتز فوق كل مليغرام وتحتفظ بسجلات تقترب من المرتبة العشرية الخامسة تقريبًا. دفن النفايات بالنسبة لهم مثل دفن المال. إذا تم التعبير عن هذا بالأرقام ، فسأقول شيئًا واحدًا - ما الذي يدخل متجر إعادة التدوير ، وما يخرج منه ، يختلف في الحجم بمقدار 100-150 مرة! أي كاماز محمل عند المدخل ، وبرميل 200 لتر عند المخرج ، وبرميل 200 لتر عند المدخل ، وزجاجة سعة 1.5 لتر عند المخرج.

الإشعاع هو أيضا مشكلة. خلال جولتنا الصحفية ، لم يكن الأمر في أغلب الأحيان عبارة "لنلتقط صورة" ، ولكن "لنقيس أنفسنا!". لقد سئم القائمون على قياس الجرعات الفقراء ، مما أدى إلى تلبية جميع رغباتنا. النتائج هي:

خلفية في الشارع بجوار ورشة العمل - 0.07 ملي سيفرت.

الخلفية بجانب "الموقد" - 0.14 ملي سيفرت.

المعدل المسموح به - 2.3 ملي سيفرت.

لدينا الملاك الحارس طبيب الجرعات

كمرجع: سيفرت (سيفرت / سيفرت) هو التأثير البيولوجي للإشعاع أو الجرعة التي يتم توصيلها إلى الأنسجة العضوية. يعتمد على طبيعة الإشعاع وأعضاء الجسم المكشوفة. والنتيجة تسمى "الجرعة الفعالة" وعادة ما تقاس بالميلي سيفرت (ملي سيفرت). 70٪ من تعرض الإنسان يأتي من الشمس والهواء والطعام.

حول اليورانيوم.

من المؤكد أن القارئ الفضولي سوف يسأل السؤال: "ماذا عن اليورانيوم؟". في الواقع ، إذا كان "المخصب" مصنوعًا من اليورانيوم "العادي" ، فأين يذهب "المستنفد"؟ ويذهب إلى المستودع. في الواقع ، إن وجود عدة مئات من البراميل الحديدية أمام عينيك ليس ملهمًا للغاية ، ولكن إدراك أن كل هذا الاقتصاد الذي يقع أمامك يكلف أكثر من مليار دولار ، فأنت تريد أن تلمس كل هذا بشكل لا إرادي. لا شيء يمجد أسطوانة حديدية مثل نقش "سادس فلوريد اليورانيوم".

هل رأى أحد مليار دولار في مكان واحد؟ ها هو أمامك

يحتوي هذا المستودع على اليورانيوم المحلي والياباني والأمريكي. يتم جلب المواد الخام للمعالجة من جميع أنحاء العالم. يتم فصل نظير اليورانيوم 235 عن المنتج الأولي الذي يستخدم لإنتاج الوقود ، وتذهب نفايات اليورانيوم 238 إلى المستودع. لا يتم تخزين نفايات اليورانيوم 238 فقط ، بل يتم تخزينها. كما يقول العلماء النوويون أنفسهم ، فإن هذه البراميل هي مفتاح الوجود المريح لأحفادنا. من الممكن استخراج طاقة شبه خالية من كل هذا ، فقط أن المستوى التكنولوجي للحضارة البشرية ليس مرتفعًا بما يكفي بعد ، لكنها مسألة وقت.

حسنًا ، انتهى كل شيء الآن. نحن نترك الصناديق النووية (بالمعنى الحرفي للكلمة) لبلدنا.

إذا كان أي شخص مهتمًا ، يمكنني أن أكتب عن كيفية تخصيب هذا اليورانيوم بشكل عام.
في الواقع ، لقد كتبت بالفعل

مشكلة النفايات المشعة هي حالة خاصة من المشكلة العامة للتلوث البيئي الناتج عن النفايات البشرية. أحد المصادر الرئيسية للنفايات المشعة (RW) مستوى عالالنشاط هو الطاقة النووية (الوقود النووي المستهلك).

مئات الملايين من الأطنان من النفايات المشعة الناتجة عن الأنشطة محطات الطاقة النووية(سائل و النفايات الصلبةوالمواد التي تحتوي على آثار من اليورانيوم) التي تراكمت في العالم على مدى 50 عامًا من استخدام الطاقة الذرية. في المستويات الحالية للإنتاج ، يمكن أن تتضاعف كمية النفايات في السنوات القليلة المقبلة. في الوقت نفسه ، لا يعرف اليوم أي من البلدان الـ 34 التي لديها طاقة نووية كيف تحل مشكلة النفايات. الحقيقة هي أن معظم النفايات تحتفظ بنشاطها الإشعاعي حتى 240000 سنة ويجب عزلها عن المحيط الحيوي لهذا الوقت. اليوم يتم الاحتفاظ بالنفايات في مرافق تخزين "مؤقتة" ، أو دفنها تحت الأرض. في العديد من الأماكن ، يتم إلقاء النفايات بشكل غير مسؤول على الأرض والبحيرات والمحيطات. فيما يتعلق بالدفن العميق تحت الأرض ، فإن الطريقة المعترف بها حاليًا لعزل النفايات ، بمرور الوقت ، ستؤدي التغييرات في مسار تدفق المياه والزلازل والعوامل الجيولوجية الأخرى إلى كسر عزلة مكان الدفن وتؤدي إلى تلوث المياه والتربة والهواء .

حتى الآن ، لم تبتكر البشرية أي شيء أكثر منطقية من مجرد التخزين البسيط للوقود النووي المستهلك (SNF). الحقيقة هي أنه عندما كانت محطات الطاقة النووية مع مفاعلات القنوات قيد الإنشاء للتو ، كان من المخطط أن يتم نقل مجموعات الوقود المستخدمة للمعالجة إلى مصنع متخصص. كان من المفترض بناء مثل هذا المصنع في مدينة Krasnoyarsk-26 المغلقة. شعورًا بأن مجمعات الوقود المستهلك سوف تفيض قريبًا ، وبالتحديد ، تم وضع الكاسيتات المستخدمة التي تم إزالتها من RBMK مؤقتًا في المجمعات ، قررت LNPP بناء منشأة لتخزين الوقود النووي المستهلك (SNF) على أراضيها. في عام 1983 ، نما مبنى ضخم يستوعب ما يصل إلى خمسة حمامات سباحة. التجميع النووي المستهلك هو مادة نشطة للغاية تحمل خطر مميتلجميع الكائنات الحية. حتى من مسافة بعيدة ، تفوح منها رائحة الأشعة السينية الصعبة. لكن الأهم ، ما هو كعب أخيل للطاقة النووية ، فهو سيبقى خطيراً لمائة ألف سنة أخرى! وهذا يعني أنه خلال هذه الفترة ، وهو أمر يصعب تخيله ، سيحتاج الوقود النووي المستهلك إلى تخزينه بطريقة لا ينبغي أن تدخل الأوساخ النووية إلى البيئة تحت أي ظرف من الظروف. لاحظ أن التاريخ المكتوب بأكمله للبشرية أقل من 10 آلاف سنة. المهام التي تنشأ أثناء التخلص من النفايات المشعة غير مسبوقة في تاريخ التكنولوجيا: لم يضع الناس لأنفسهم مثل هذه الأهداف طويلة المدى.

جانب مثير للاهتمام من المشكلة هو أنه من الضروري ليس فقط حماية الشخص من النفايات ، ولكن في نفس الوقت حماية النفايات من الشخص. خلال الفترة المخصصة لدفنهم ، ستتغير العديد من التكوينات الاجتماعية والاقتصادية. لا يمكن استبعاد أنه في حالة معينة ، يمكن أن تصبح النفايات المشعة هدفًا مرغوبًا للإرهابيين ، وأهدافًا للهجوم أثناء نزاع عسكري ، وما إلى ذلك. من الواضح أنه عند الحديث عن آلاف السنين ، لا يمكننا الاعتماد على سيطرة الحكومة وحمايتها ، على سبيل المثال - من المستحيل توقع التغييرات التي قد تحدث. قد يكون من الأفضل جعل النفايات غير قابلة للوصول ماديًا للبشر ، على الرغم من أن هذا ، من ناحية أخرى ، سيجعل من الصعب على أحفادنا اتخاذ المزيد من الإجراءات الأمنية.

من الواضح أنه لا يوجد حل تقني ولا مادة اصطناعية يمكن أن "تعمل" لآلاف السنين. الاستنتاج الواضح: عزل النفايات نفسها بيئة طبيعية. تم النظر في الخيارات التالية: دفن النفايات المشعة في المنخفضات العميقة للمحيطات ، في رواسب قاع المحيطات ، في القمم القطبية ؛ أرسلهم إلى الفضاء ضعهم في الطبقات العميقة من قشرة الأرض. من المقبول بشكل عام الآن أن أفضل طريقة هي دفن النفايات في تكوينات جيولوجية عميقة.

من الواضح أن RW في شكل صلب أقل عرضة للتغلغل في البيئة (الهجرة) من RW السائل. لذلك ، من المفترض أن يتم تحويل النفايات المشعة السائلة أولاً إلى صورة صلبة (تزجج ، تتحول إلى سيراميك ، إلخ). ومع ذلك ، فإن حقن النفايات المشعة السائلة عالية المستوى في آفاق عميقة تحت الأرض (كراسنويارسك ، تومسك ، ديميتروفغراد) لا يزال يمارس في روسيا.

وقد تم الآن اعتماد ما يسمى بمفهوم التخلص "متعدد الحواجز" أو "المستوى العميق". يتم احتواء النفايات أولاً بواسطة المصفوفة (الزجاج والسيراميك وكريات الوقود) ، ثم بواسطة الحاوية متعددة الأغراض (المستخدمة للنقل والتخلص) ، ثم بواسطة المادة الماصة (الماصة) التي تملأ حول الحاويات ، وأخيراً بواسطة الحاوية الجيولوجية بيئة.

كم يكلف إيقاف تشغيل محطة للطاقة النووية؟ وفقًا لتقديرات مختلفة وللمحطات المختلفة ، تتراوح هذه التقديرات من 40 إلى 100٪ من التكاليف الرأسمالية لإنشاء المحطة. هذه الأرقام نظرية ، حيث لم يتم إيقاف تشغيل المحطات بالكامل حتى الآن: يجب أن تبدأ موجة إيقاف التشغيل بعد عام 2010 ، نظرًا لأن عمر المحطات يتراوح بين 30 و 40 عامًا ، وتم بناؤها الرئيسي في السبعينيات والثمانينيات. حقيقة أننا لا نعرف تكلفة إيقاف تشغيل المفاعلات يعني أن هذه "التكلفة الخفية" غير مشمولة في تكلفة الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة النووية. هذا هو أحد أسباب "الرخص" الواضح للطاقة الذرية.

لذلك ، سنحاول دفن النفايات المشعة في أجزاء جيولوجية عميقة. في الوقت نفسه ، تم منحنا شرطًا: لإظهار أن دفننا سيعمل ، كما نخطط ، لمدة 10 آلاف عام. دعونا الآن نرى ما هي المشاكل التي سنواجهها على طول الطريق.

يتم مواجهة المشكلات الأولى في مرحلة اختيار المواقع للدراسة.

في الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، لا تريد أي ولاية دفنًا على مستوى البلاد يقع على أراضيها. أدى ذلك إلى حقيقة أنه ، من خلال جهود السياسيين ، تم حذف العديد من المناطق التي يحتمل أن تكون مناسبة من القائمة ، وليس على أساس نهج ليلي ، ولكن بسبب الألعاب السياسية.

كيف تبدو في روسيا؟ في الوقت الحاضر ، لا يزال من الممكن دراسة المناطق في روسيا دون الشعور بضغط كبير من السلطات المحلية (إذا لم يقترح المرء وضع دفن بالقرب من المدن!). أعتقد أنه مع تعزيز الاستقلال الحقيقي لمناطق الاتحاد ورعاياه ، سيتحول الوضع إلى الوضع الأمريكي. بالفعل ، هناك ميل لشركة Minatom لتحويل نشاطها إلى منشآت عسكرية لا توجد سيطرة عليها عمليًا: على سبيل المثال ، من المفترض أن ينشئ أرخبيل Novaya Zemlya (موقع الاختبار الروسي رقم 1) موقع دفن ، على الرغم من أن هذا بعيد جدًا من الجيولوجيا افضل مكان، والتي سيتم مناقشتها بشكل أكبر.

لكن افترض أن المرحلة الأولى قد انتهت وتم اختيار الموقع. من الضروري دراستها وإعطاء توقعات لعمل موقع الدفن لمدة 10 آلاف عام. تظهر هنا مشاكل جديدة.

تخلف الطريقة. الجيولوجيا علم وصفي. تنخرط فروع الجيولوجيا المنفصلة في التنبؤات (على سبيل المثال ، تتنبأ الجيولوجيا الهندسية بسلوك التربة أثناء البناء ، وما إلى ذلك) ، ولكن لم يتم تكليف الجيولوجيا من قبل بالتنبؤ بسلوك الأنظمة الجيولوجية لعشرات الآلاف من السنين. من سنوات عديدة من البحث في بلدان مختلفة ، نشأت حتى شكوك حول ما إذا كان التنبؤ أكثر أو أقل موثوقية لمثل هذه الفترات ممكن بشكل عام.

تخيل ، مع ذلك ، أننا نجحنا في وضع خطة معقولة لاستكشاف الموقع. من الواضح أن تنفيذ هذه الخطة سيستغرق سنوات عديدة: على سبيل المثال ، تمت دراسة جبل ياكا في ولاية نيفادا لأكثر من 15 عامًا ، ولكن الاستنتاج حول ملاءمة هذا الجبل أو عدم ملاءمته لن يتم في موعد أقصاه 5 سنوات. . عند القيام بذلك ، سيكون برنامج التخلص تحت ضغط متزايد.

ضغوط الظروف الخارجية. تم تجاهل النفايات خلال الحرب الباردة. تم تكديسها وتخزينها في حاويات مؤقتة وفقدها وما إلى ذلك. ومن الأمثلة على ذلك منشأة هانفورد العسكرية (المماثلة لـ "ماياك" الخاصة بنا) ، حيث توجد عدة مئات من الدبابات العملاقة التي تحتوي على نفايات سائلة ، وبالنسبة للعديد منها لا يعرف ما بداخلها. عينة واحدة تكلف مليون دولار! في نفس المكان ، في هانفورد ، يتم العثور على براميل أو صناديق من النفايات المدفونة و "المنسية" مرة واحدة في الشهر.

بشكل عام ، على مدار سنوات تطوير التقنيات النووية ، تراكمت الكثير من النفايات. أوشكت مرافق التخزين المؤقتة في العديد من محطات الطاقة النووية على الاكتمال ، وفي المنشآت العسكرية غالبًا ما تكون على وشك "الشيخوخة" أو حتى بعد ذلك.

لذا فإن مشكلة الدفن تتطلب حلاً عاجلاً. أصبح الوعي بهذا الإلحاح أكثر حدة ، خاصة وأن 430 مفاعلًا للطاقة ومئات مفاعلات الأبحاث ومئات مفاعلات النقل للغواصات النووية والطرادات وكاسحات الجليد تواصل تراكم النفايات المشعة باستمرار. لكن الأشخاص الذين يظهرون ظهورهم على الحائط ليسوا بالضرورة الأفضل الحلول التقنية، ويزداد احتمال حدوث أخطاء. وفي الوقت نفسه ، في القرارات المتعلقة بالتكنولوجيا النووية ، يمكن أن تكون الأخطاء مكلفة للغاية.

أخيرًا ، لنفترض أننا أنفقنا 10-20 مليار دولار و 15-20 عامًا في دراسة موقع محتمل. حان الوقت لاتخاذ قرار. بوضوح، أماكن مثاليةغير موجود على الأرض ، وأي مكان سيكون له خصائص إيجابية وسلبية من حيث الدفن. من الواضح أنه سيتعين على المرء أن يقرر ما إذا كانت الخصائص الإيجابية تفوق الخصائص السلبية وما إذا كانت هذه الخصائص الإيجابية توفر أمانًا كافيًا.

صنع القرار والتعقيد التكنولوجي للمشكلة. مشكلة الدفن معقدة للغاية من الناحية الفنية. لذلك ، من المهم جدًا أن يكون لديك ، أولاً ، علم عالي الجودة ، وثانيًا ، تفاعل فعال (كما يقولون في أمريكا ، "واجهة") بين العلم وصناع القرار.

تم تطوير المفهوم الروسي للعزل تحت الأرض للنفايات المشعة والوقود النووي المستهلك في التربة الصقيعية في معهد التكنولوجيا الصناعية التابع لوزارة الطاقة الذرية في روسيا (VNIPIP). تمت الموافقة عليه من قبل الخبرة البيئية الحكومية التابعة لوزارة البيئة والموارد الطبيعية في الاتحاد الروسي ، ووزارة الصحة في الاتحاد الروسي و Gosatomnadzor في الاتحاد الروسي. يتم توفير الدعم العلمي لهذا المفهوم من قبل قسم علوم التربة الصقيعية في موسكو جامعة الدولة. وتجدر الإشارة إلى أن هذا المفهوم فريد من نوعه. على حد علمي ، لا توجد دولة في العالم تنظر في مسألة التخلص من مخلفات الحرب في التربة الصقيعية.

الفكرة الرئيسية هي هذا. نضع النفايات المولدة للحرارة في التربة الصقيعية ونفصلها عن الصخور بحاجز هندسي لا يمكن اختراقه. بسبب إطلاق الحرارة ، تبدأ التربة الصقيعية حول موقع الدفن في الذوبان ، ولكن بعد مرور بعض الوقت ، عندما ينخفض ​​إطلاق الحرارة (بسبب اضمحلال النظائر قصيرة العمر) ، ستتجمد الصخور مرة أخرى. لذلك ، يكفي لضمان عدم اختراق الحواجز الهندسية للوقت الذي تذوب فيه التربة الصقيعية ؛ بعد التجميد ، تصبح هجرة النويدات المشعة مستحيلة.

مفهوم عدم اليقين. هناك مشكلتان خطيرتان على الأقل مرتبطة بهذا المفهوم.

أولاً ، يفترض المفهوم أن الصخور المجمدة غير منفذة للنويدات المشعة. للوهلة الأولى ، يبدو هذا معقولًا: كل الماء متجمد ، والجليد عادة ما يكون ثابتًا ولا يذيب النويدات المشعة. ولكن إذا كنت تعمل بعناية مع الأدبيات ، فقد تبين أن العديد من العناصر الكيميائية تهاجر بنشاط كبير في الصخور المتجمدة. حتى في درجات حرارة تتراوح بين 10-12 درجة مئوية ، يوجد ما يسمى بغشاء الماء غير المتجمد في الصخور. ما هو مهم بشكل خاص هو أن خصائص العناصر المشعة التي تشكل RW ، من وجهة نظر الهجرة المحتملة في التربة الصقيعية ، لم يتم دراستها على الإطلاق. لذلك ، فإن الافتراض بأن الصخور المجمدة غير منفذة للنويدات المشعة لا أساس له.

ثانيًا ، حتى إذا اتضح أن التربة الصقيعية هي بالفعل عازل RW جيد ، فمن المستحيل إثبات أن التربة الصقيعية نفسها ستستمر لفترة كافية: نتذكر أن المعايير تنص على الدفن لمدة 10 آلاف سنة. من المعروف أن حالة التربة الصقيعية يحددها المناخ ، مع وجود عاملين هامين هما درجة حرارة الهواء وهطول الأمطار. كما تعلم ، ترتفع درجة حرارة الهواء بسبب تغير المناخ العالمي. يحدث أعلى معدل للاحترار على وجه التحديد في خطوط العرض الوسطى والعليا من نصف الكرة الشمالي. من الواضح أن مثل هذا الاحترار يجب أن يؤدي إلى ذوبان الجليد وتقليل التربة الصقيعية. تظهر الحسابات أن الذوبان النشط قد يبدأ في 80-100 عام ، وقد يصل معدل الذوبان إلى 50 مترًا لكل قرن. وبالتالي ، يمكن أن تختفي الصخور المجمدة في Novaya Zemlya تمامًا خلال 600-700 عام ، وهو ما يمثل 6-7 ٪ فقط من الوقت اللازم لعزل النفايات. بدون التربة الصقيعية ، تتمتع صخور الكربونات في Novaya Zemlya بخصائص عزل منخفضة جدًا فيما يتعلق بالنويدات المشعة. لا أحد في العالم يعرف حتى الآن مكان وكيفية تخزين النفايات المشعة عالية المستوى ، على الرغم من أن العمل في هذا الاتجاه جار. حتى الآن ، نحن نتحدث عن تقنيات واعدة ، وليست بأي حال من الأحوال الصناعية لحصر النفايات المشعة عالية النشاط في الزجاج المقاوم للصهر أو مركبات السيراميك. ومع ذلك ، ليس من الواضح كيف ستتصرف هذه المواد تحت تأثير النفايات المشعة الموجودة فيها لملايين السنين. يرجع هذا العمر الافتراضي الطويل إلى نصف العمر الضخم لعدد من العناصر المشعة. من الواضح أن إطلاقها للخارج أمر حتمي ، لأن مادة الحاوية التي سيتم وضعها فيها لا "تعيش" لفترة طويلة.

جميع تقنيات معالجة وتخزين RW مشروطة ومشكوك فيها. وإذا عارض العلماء النوويون ، كالعادة ، هذه الحقيقة ، فسيكون من المناسب أن نسألهم: "أين ضمان أن جميع مرافق التخزين والمقابر الحالية لم تعد ناقلة للتلوث الإشعاعي ، حيث أن جميع ملاحظاتها مخفية عن الجمهور.

أرز. 3. الوضع البيئي على أراضي الاتحاد الروسي: 1 - التفجيرات النووية تحت الأرض. 2 - تراكمات كبيرة من المواد الانشطارية ؛ 3 - اختبار الأسلحة النووية ؛ 4 - تدهور أراضي الأعلاف الطبيعية ؛ 5 - حامض تساقط؛ 6 - مناطق الأوضاع البيئية الحادة ؛ 7 - مناطق ذات أوضاع بيئية حادة للغاية ؛ 8- ترقيم مناطق الأزمات.

هناك العديد من المقابر في بلادنا ، على الرغم من أنها تحاول التزام الصمت بشأن وجودها. يقع أكبرها في منطقة كراسنويارسك بالقرب من ينيسي ، حيث يتم دفن نفايات معظم محطات الطاقة النووية الروسية والنفايات النووية من عدد من الدول الأوروبية. عند إجراء أعمال البحث والتطوير هذا المستودعكانت النتائج إيجابية ، لكن الملاحظات الأخيرة أظهرت انتهاكًا للنظام البيئي للنهر. Yenisei ، ظهرت تلك الأسماك الطافرة ، تغيرت بنية الماء في مناطق معينة ، على الرغم من إخفاء بيانات الفحوصات العلمية بعناية.

اليوم ، أصبح مرفق لينينغراد النووي مليئًا بالفعل بالأنف. لمدة 26 عامًا من التشغيل ، بلغ "الذيل" النووي للـ LNPP 30000 مجمع. بالنظر إلى أن وزن كل منها يزيد قليلاً عن مائة كيلوغرام ، فإن الكتلة الإجمالية للنفايات شديدة السمية تصل إلى 3 آلاف طن! وكل هذه "الترسانة" النووية ليست بعيدة عن الكتلة الأولى من محطة Leningrad NPP ، علاوة على ذلك ، على شاطئ خليج فنلندا: 20 ألف كاسيت متراكمة في سمولينسك ، كما هو الحال تقريبًا في Kursk NPP. تقنيات إعادة معالجة SNF الحالية ليست مربحة من وجهة نظر اقتصادية وهي خطيرة من وجهة نظر بيئية. على الرغم من ذلك ، يصر العلماء النوويون على الحاجة إلى بناء مرافق إعادة معالجة SNF ، بما في ذلك في روسيا. هناك خطة لبناء المحطة الروسية الثانية في Zheleznogorsk (Krasnoyarsk-26) لتجديد الوقود النووي ، ما يسمى RT-2 (يقع RT-1 على أراضي مصنع Mayak في منطقة تشيليابينسكوتعالج الوقود النووي من مفاعلات VVER-400 والغواصات النووية). من المفترض أن يقبل RT-2 SNF للتخزين والمعالجة ، بما في ذلك من الخارج ، وكان من المخطط تمويل المشروع على حساب نفس البلدان.

عديدة القوى النوويةتحاول نقل النفايات منخفضة وعالية المستوى إلى البلدان الفقيرة التي هي في أمس الحاجة إليها عملة أجنبية. على سبيل المثال ، عادةً ما تُباع النفايات منخفضة المستوى من أوروبا إلى إفريقيا. نقل النفايات السامة إلى أقل الدول المتقدمةغير مسؤول بشكل أكبر ، نظرًا لأنه لا توجد في هذه البلدان شروط مناسبة لتخزين الوقود النووي المستهلك ، لن يتم مراعاة التدابير اللازمة لضمان السلامة أثناء التخزين ، ولن تكون هناك رقابة على جودة النفايات النووية. يعتقد الخبراء أنه يجب تخزين النفايات النووية في أماكن (دول) إنتاجها في مرافق تخزين طويلة الأجل ، يجب عزلها عن البيئة والتحكم فيها من قبل موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا.

النفايات النووية مصطلح حديث نسبيًا. أدى سباق التسلح في القرن العشرين إلى تسريع عملية استخدام طاقة الذرة. على أي حال ، سواء كان استخدامًا عسكريًا لهذه الطاقة أو استخدامًا سلميًا ، تتولد النفايات في العملية التي تشكل خطورة على جميع أشكال الحياة على الأرض. يكشف المقال عن بعض جوانب مشكلة التخلص من النفايات النووية.

أدت الأبحاث المكثفة في مجال الفيزياء النووية في بداية القرن العشرين إلى الاستخدام الواسع النطاق للطاقة الذرية والمواد المشعة في العلوم والصناعة والطب ، الزراعةوفي العملية التعليمية. من الواضح أن هذه الممارسة مصحوبة بتكوين نفايات مختلفة. من سمات هذا النوع من النفايات وجود عناصر مشعة فيها. يجب ألا ننسى أن النشاط الإشعاعي كان دائمًا موجودًا على الأرض وهو موجود الآن. السؤال الوحيد هو ما هو مستوى هذا النشاط الإشعاعي.

النفايات النووية (مرادفة للنفايات المشعة - RW) - مواد تحتوي على عناصر خطرة لا يمكن استخدامها في المستقبل. من غير المقبول الخلط بين هذا المصطلح ومصطلح "الوقود النووي المستهلك". الوقود النووي المستهلك (SNF) هو خليط من المواد التي تتكون من مخلفات الوقود النووي ونواتج الانشطار ، مثل نظائر السيزيوم بكتلة 137 ونظائر السترونشيوم بكتلة 90. SNF هو مصدر إضافي للحصول على الوقود النووي.

معايير تصنيف النفايات على أنها مشعة

وفقًا لحالة التجميع ، يمكن أن تكون النفايات المشعة في صورة غازية وسائلة وصلبة. لفهم نوع "القمامة" التي يمكن اعتبارها مشعة ، دعنا ننتقل إلى اللوائح.

وفقًا لمعايير السلامة من الإشعاع SanPin 2.6.1.2523-09 ، تُصنف النفايات على أنها مشعة إذا كانت نتيجة إضافة نسب أنشطة محددة (نفايات صلبة وسائلة) وأنشطة حجمية (غازات) للنويدات المشعة في النفايات إلى الحد الأدنى من نشاطها المحدد هو أكثر من واحد. إذا كان من المستحيل حساب هذا ، فإن معيار تصنيف النفايات على أنها مشعة هو درجة إشعاع النفايات في الحالة الصلبة:

• واحد بيكريل / غرام - مصادر تنبعث منها جسيمات ألفا ؛
• مائة بيكريل / غم هي مصادر انبعاث جسيمات بيتا ؛

وللسوائل:

• 0.05 بيكريل / غم - مصادر تنبعث منها جسيمات ألفا ؛
• 0.5 بيكريل / غرام - مصادر انبعاث جسيمات بيتا.

تندرج النفايات المنبعثة من إشعاع بيتا ضمن فئة النفايات النووية عندما يكون معدل الجرعة على مسافة 10 سم من سطحها أكثر من واحد Sv / h.

Bq - بيكريل يساوي تفككًا واحدًا في الثانية لكل جرام (كيلوغرام) من مادة ما.

Sv - Sievert يساوي حوالي مائة رونتجين. يقيس رونتجنز الإشعاع الكلي ، وتقيس سيفرت الإشعاع الذي يتلقاها الشخص.

يمكن فرز النفايات في الحالة الصلبة للتجميع وفقًا لمعدل جرعة إشعاع على مسافة 10 سم من السطح إلى نفايات:

• نشاط منخفض - 1 µSv / h - 0.3 مللي سيفرت / ساعة ؛
• نشاط متوسط ​​- 0.3 ملي سيفرت / ساعة - 10 ملي سيفرت / ساعة ؛
• نشاط عالي - أكثر من 10 ملي سيفرت / ساعة.

تحتوي النفايات قصيرة العمر على نويدات مع وقت تحلل إلى مستويات غير ضارة تقل عن سنة واحدة. تشتمل النفايات ذات المستوى المنخفض جدًا (VLLW) على نفايات لا تتجاوز جرعة إشعاع تبلغ 1 ميكرو سيفرت / ساعة.

قم بتخصيص نفايات التصميمات المستهلكة للمفاعلات والمركبات ووسائل التحكم الفني بشكل منفصل.

كيف يتم التخلص من النفايات النووية وطرق التخلص منها ومعالجتها

في البداية ، يجب على المؤسسة التي تولد نفايات نووية أن تجمعها وتوصيفها وفرزها والتأكد من تخزينها المؤقت. ثم يجب نقل النفايات النووية المعبأة بشكل صحيح إلى مؤسسة حيث تتم معالجة النفايات المشعة. يختار المصنع تقنية المعالجة والتخلص مع مراعاة الخصائص الهندسية وغير الفنية لإدارة النفايات المشعة.

تعمل النفايات ذات النشاط الإشعاعي العالي كمصدر للحصول على المواد الخام الثانوية (حوالي 95٪ من حجم النفايات). أما نسبة الـ 5٪ المتبقية من المواد ، التي يبلغ عمرها النصفي مئات وآلاف السنين ، فهي مزججة ومخزنة في آبار عميقة في الصخور.

تخضع RW متوسطة ومنخفضة المستوى لأنواع المعالجة التالية:

1. صلب:

• تخضع النفايات القابلة للاحتراق للحرق في الأفران ، أو الترميد بالبلازما ، أو المعالجة الحرارية الكيميائية ، أو الترميد بالتزجيج أو التحلل الحمضي ؛
• مضغوط - ضغط وضغط فائق ؛
• المعادن - الضغط والصهر ؛
• مقاومة للحريق وغير قابلة للانضغاط - ترسل إلى الحاويات.

1. سائل:

• يتم حرق النفايات العضوية القابلة للاحتراق في الأفران إما بشكل منفصل أو مع النفايات الصلبة ؛
• مقاومة للحريق العضوي - الامتزاز على المساحيق والأسمنت والمعالجة الحرارية الكيميائية ؛
• ماء قليل الملح - تركيز وتدعيم ؛
• ماء عالي الملح - إلى البيتومين والتزجيج.

1. يتم التقاط النفايات الغازية بواسطة الكواشف الكيميائية أو عن طريق الامتزاز.

انصح طرق مختلفةالتخلص من النفايات النووية ، والذي يتم تنفيذه بواسطة مصنع المعالجة بشكل منفصل.

الملابس والورق والخشب النفايات المنزليةالتي تم تشعيعها. يجب أن يتم ترسيخ الرماد.

محرقة النفايات النووية

ضغطهو ضغط SRW تحت الضغط. طريقة المعالجة هذه غير مقبولة للمواد المتفجرة والقابلة للاشتعال.

سوبر كومباكتهو ضغط SRW الذي اجتاز مرحلة الضغط. أنتجت لتقليل النفايات.

تدعيم- هذه واحدة من أكثر الطرق التي يمكن الوصول إليها لمعالجة النفايات النووية ، وخاصة السائلة. مزاياه:

• التوفر ؛
• عدم قابلية الاحتراق وعدم اللدونة للمنتج النهائي ؛
• انخفاض تكلفة المعدات والحاويات للمعالجة ؛
• البساطة النسبية للتكنولوجيا.

البيتومين- هذا هو إدراج النفايات المشعة ، وخاصة النفايات التي تحتوي على أي سوائل ، في تكوين البيتومين. من حيث التعقيد التكنولوجي ، يتفوق البيتومين على التدعيم ، ولكن له أيضًا بعض المزايا. عندما تكون القار ، تتبخر الرطوبة ، لذلك لا تزداد النفايات في الحجم وتبقى مقاومة للرطوبة.

التزجيجهي طريقة لمعالجة النفايات النووية مراحل مختلفةنشاط. الزجاج مادة يمكنها امتصاص كمية كبيرة من المواد التي لا تشكل جزءًا من تركيبتها. بالإضافة إلى ذلك ، لن يتحلل المنتج الناتج لفترة طويلة جدًا.

بعد المعالجة ، يتم التخلص من الحاويات التي بها مخلفات نووية. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة الذرية ، فإن التخلص هو وضع النفايات في أماكن معدة خصيصًا (مستودع النفايات النووية) دون الغرض من استخدامها مرة أخرى. النفايات ، التي يتم نقلها إلى حالة صلبة وتعبئتها بشكل صحيح ، تخضع للدفن.

هناك أنواع من المدافن:

1. التخلص من النفايات النووية في أعماق البحار: توضع الحاويات في قاع البحر بعمق حوالي 1000 متر.
2. الجيولوجية: عزل المخلفات المعدة خصيصا الهياكل الهندسيةفي طبقات صخرية مستقرة على عمق مئات الأمتار. في الأساس ، يتم دفن النفايات المشعة عالية النشاط وطويلة العمر بهذه الطريقة.
3. القرب من السطح: توضع الحاويات في الهياكل الهندسية على السطح وطبقة من الأرض قريبة منه أو في المناجم على عمق عدة عشرات من الأمتار من السطح. هذه هي الطريقة التي يتم بها دفن النفايات قصيرة العمر ومنخفضة ومتوسطة المستوى.
4. التخلص من قاع البحار العميقة: وضع حاويات النفايات في الرواسب في قاع البحر على عمق عدة آلاف من الأمتار.
5. التخلص تحت قاع المحيط: وضع النفايات المشعة في الهياكل الهندسية الموجودة في صخور قاع البحر الساحلي.

أين تذهب النفايات النووية في روسيا

أين تذهب النفايات النووية في بلادنا؟ في روسيا ، وكذلك في جميع أنحاء العالم ، يتم تنفيذ العمل مع النفايات النووية في مؤسسات متخصصة مجهزة بمعدات وتكنولوجيا عالية الجودة. في كل عام ، يتم إنتاج 5 ملايين طن من النفايات النووية على أراضي دولتنا ، منها 3 ملايين طن تتم معالجتها والتخلص منها. بحلول عام 2025 ، من المخطط تخزين 89.5٪ من النفايات المشعة في حالة آمنة للناس والبيئة ، 8٪ - في حاويات خاصة ، 0.016٪ - في مرافق تخزين غير دائمة.

أين يتم تخزين النفايات النووية في روسيا ، والتي تراكمت خلال سباق التسلح بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية؟ لنتذكر أمثلة على استخدام الطاقة الذرية وإنشاء مستودعات للنفايات النووية في بلدنا.

في اجمل الاماكنفي منطقة تشيليابينسك ، اختبأ نهر تيتشا الشهير وبحيرة كاراشاي ومدينة أوزيرسك المغلقة تحت أوراق الشجر. هنا في عام 1948 تم تشغيل أول مفاعل لجمعية إنتاج ماياك لإنتاج البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة. نعم، الاتحاد السوفياتيقدم رداً جديراً للولايات المتحدة ، حيث أصبحت زعيمة سباق التسلح النووي. ولكن هنا مكان وضع النفايات ، لا في الولايات المتحدة ولا في الاتحاد السوفيتي لم أفكر في ذلك حقًا.

أصبح نهر تيكا الصغير أول مستودع للنفايات النووية للشركة. في عام 1957 ، تمت إضافة العناصر التي تم الحصول عليها نتيجة انفجار حاوية بها نفايات مشعة إلى النفايات النووية التي يتم إلقاؤها باستمرار في النهر. بالإضافة إلى ذلك ، تشكلت سحابة مشعة في الهواء أصابت المنطقة على بعد 300-350 كم شمال شرق مصنع ماياك. بعد هذا الحادث المروع ، حددت الحكومة السوفيتية مكانًا جديدًا - مخزنًا النفايات الخطرة. أصبحوا بحيرة في منطقة تشيليابينسك.

ومع ذلك ، في عام 1967 ، نتيجة للجفاف ، تبعثرت نفس العناصر المشعة من قاع بحيرة كاراشاي ، مكب للنفايات النووية ، لعدة كيلومترات حولها. بعد ذلك ، تم اتخاذ قرار بتصفية Karachay. في نهاية الستينيات من القرن الماضي ، بدأ الحفاظ على البحيرة ، واستمرت هذه العملية لأكثر من 40 عامًا. اليوم ، يتم دفن أكثر من 200 ألف متر مكعب من الطمي والطمي عالي النشاط من صنع الإنسان باستخدام أحدث التقنيات.

آخر خط لحام للشاشة الواقية في منشأة كراتون 3

في السبعينيات من القرن العشرين ، تم تنفيذ تفجيرات سلمية تحت الأرض "كريستال" و "كراتون -3" في إقليم ياقوتيا ، ونتيجة لذلك تعرضت المنطقة المجاورة لهجوم إشعاعي. في بداية القرن الحادي والعشرين ، تم إعادة تأهيل هذه المرافق وإنشاء مستودعات النفايات النووية ، مما أدى إلى تحسن كبير في الوضع الإشعاعي.

منظر حديث للكائن "كراتون 3"

على الإنترنت ، يمكنك رؤية الخرائط التي تصور بوضوح الأماكن التي يتم فيها دفن النفايات النووية في روسيا.

على الطرق الفريدة لمعالجة النفايات المشعة في المؤسسة الشرق الأقصىاقول في الفيديو التالي

إن التقدم العلمي والتقني مستحيل بدون تطوير العلوم والتكنولوجيا النووية. ومع ذلك ، في سباق التسلح الحديث ، لا ينبغي لأحد أن ينسى العواقب المحتملة. تشكل RW تهديدًا للبشرية جمعاء ولكل الكائنات الحية على كوكبنا. لذلك ، من الضروري تطوير الجديد طرق آمنةالتخلص من النفايات النووية.