Quais substâncias são classificadas como lixo nuclear. Tópico2. resíduos radioativos. Classificação de resíduos radioativos e seus elementos

Após a proibição de testes de armas nucleares em três áreas, o problema da destruição dos resíduos radioativos gerados no processo de uso da energia atômica para fins pacíficos ocupa um dos primeiros lugares entre todos os problemas da ecologia da radiação.

De acordo com o estado físico, os resíduos radioativos (RW) são divididos em sólidos, líquidos e gasosos.

De acordo com OSPORB-99 (Basic Sanitary Rules for Assuring Radiation Safety), os resíduos radioativos sólidos incluem fontes de radionuclídeos usados, materiais, produtos, equipamentos, objetos biológicos, solo não destinado a uso posterior, bem como resíduos radioativos líquidos solidificados, nos quais o radionuclídeos de atividade específica são maiores que os valores indicados no Apêndice P-4 NRB-99 (padrões de segurança de radiação). Com uma composição de radionuclídeos desconhecida, RW deve incluir materiais com uma atividade específica maior que:

100 kBq/kg para fontes de radiação beta;

10 kBq/kg - para fontes de radiação alfa;

1 kBq/kg - para radionuclídeos transurânicos (elementos químicos radioativos localizados no sistema periódico de elementos após o urânio, ou seja, com número atômico superior a 92. Todos eles são obtidos artificialmente, e apenas Np e Pu são encontrados na natureza em extremamente pequenos quantidades).

Os resíduos radioativos líquidos incluem líquidos orgânicos e inorgânicos, polpas e lamas que não são sujeitas a utilização posterior, em que a atividade específica dos radionuclídeos seja mais de 10 vezes superior aos valores dos níveis de intervenção para entrada com água, constantes do Anexo P -2 da NRB-99.

Os resíduos radioativos gasosos incluem gases radioativos e aerossóis não passíveis de uso, gerados durante processos de produção com atividade volumétrica superior à atividade volumétrica anual média permitida (MAV) constante do Anexo P-2 da NRB-99.

Os resíduos radioativos líquidos e sólidos são subdivididos de acordo com sua atividade específica em 3 categorias: nível baixo, nível médio e nível alto (Tabela 26).

Mesa26 – Classificação de resíduos radioativos líquidos e sólidos (OSPORB-99)

	Atividade específica, KBq/kg
	emissor beta	emissão alfa	transurânico
Pouco ativo
Meio ativo	de 10 3 a 10 7	de 10 2 a 10 6	de 10 1 a 10 5
Altamente ativo

Os resíduos radioativos são gerados:

− no processo de extração e processamento de mineral radioativo
matérias-primas;

− durante a operação de usinas nucleares;

− no processo de operação e descarte de navios com armas nucleares
instalações;

− ao reprocessar combustível nuclear usado;

- na produção de armas nucleares;

− ao realizar trabalhos científicos usando pesquisas
reatores nucleares Telsky e material físsil;

− ao usar radioisótopos na indústria, cobre
cinema, ciência;

− durante explosões nucleares subterrâneas.

O sistema de manuseio de RW sólidos e líquidos nos locais de sua geração é determinado pelo projeto de cada organização que planeja o trabalho com fontes abertas de radiação, e inclui sua coleta, triagem, acondicionamento, armazenamento temporário, condicionamento (concentração, solidificação, prensagem, incineração), transporte, armazenamento a longo prazo e enterramento.

Para a coleta de resíduos radioativos, a organização deve ter coletas especiais. Os locais dos coletores devem ser providos de dispositivos de proteção para reduzir a radiação além de seus limites a um nível aceitável.

Poços ou nichos de proteção especiais devem ser usados para armazenamento temporário de resíduos radioativos que criam uma dose de radiação gama de mais de 2 mGy/h perto da superfície.

Os resíduos radioativos líquidos são coletados em recipientes especiais, após os quais são enviados para descarte. É proibido descarregar líquido RW em esgotos domésticos e pluviais, reservatórios, poços, poços, campos de irrigação, campos de filtração e na superfície da Terra.

Durante as reações nucleares que ocorrem no núcleo do reator, gases radioativos são liberados: xenônio-133 (T físico. = 5 dias), criptônio-85 (T físico. = 10 anos), radônio-222 (T físico. = 3,8 dias) e outros. Esses gases entram no filtro adsorvedor, onde perdem sua atividade e só então são liberados na atmosfera. Alguns carbono-14 e trítio também são liberados no meio ambiente.

Outra fonte de rodionuclídeos liberados no meio ambiente pelas usinas nucleares em operação é o desequilíbrio e a água de processo. Os elementos combustíveis localizados no núcleo do reator são frequentemente deformados e os produtos de fissão entram no refrigerante. Uma fonte adicional de radiação no refrigerante são os radionuclídeos formados como resultado da irradiação dos materiais do reator com nêutrons. Portanto, a água do circuito primário é periodicamente renovada e limpa de radionuclídeos.

Para evitar a poluição ambiental, a água de todos os circuitos tecnológicos da CN está incluída no sistema de abastecimento de água circulante (Fig. 8).

No entanto, parte dos efluentes líquidos é descarregada no reservatório de resfriamento disponível em cada usina nuclear. Este reservatório é uma bacia de fluxo fraco (na maioria das vezes é um reservatório artificial), de modo que a descarga de líquidos contendo até mesmo uma pequena quantidade de radionuclídeos pode levar a concentrações perigosas. A descarga de resíduos radioativos líquidos em lagoas de resfriamento é estritamente proibida pelas Normas Sanitárias. Somente líquidos em que a concentração de radioisótopos não exceda os limites permitidos podem ser enviados a eles. Além disso, a quantidade de líquidos descarregada no reservatório é limitada pela taxa de descarga permitida. Esta norma é estabelecida de forma que o impacto dos radionuclídeos nos usuários de água não exceda a dose de 5´10 -5 Sv/ano. A atividade volumétrica dos principais radionuclídeos na água descarregada de usinas nucleares na parte européia da Rússia, de acordo com Yu.A. Egorova (2000), é (Bq):

Arroz. 8. Esquema estrutural de abastecimento de água de reciclagem de NPP

No processo autopurificaçãoágua, esses radionuclídeos afundam e são gradualmente enterrados em sedimentos de fundo onde sua concentração pode chegar a 60 Bq/kg. Distribuição relativa de radionuclídeos nos ecossistemas das lagoas de resfriamento NPP, de acordo com Yu.A. Egorov é dado na Tabela 27. Segundo este autor, tais reservatórios podem ser usados para quaisquer fins econômicos e recreativos nacionais.

Mesa 27 – Distribuição relativa de radionuclídeos em lagoas de resfriamento, %

Componentes do ecossistema


Hidrobiontes: marisco
algas filamentosas
plantas superiores

Sedimentos do fundo

As usinas nucleares prejudicam o meio ambiente? A experiência operacional de usinas nucleares domésticas mostrou que, com manutenção adequada e monitoramento ambiental bem estabelecido, elas são praticamente seguras. O impacto radioativo na biosfera desses empreendimentos não excede 2% da radiação de fundo local. Estudos geoquímicos da paisagem na zona de dez quilômetros da usina nuclear de Beloyarsk mostram que a densidade de contaminação por plutônio dos solos em biocenoses de florestas e prados não excede 160 Bq/m2 e está dentro do cenário global (Pavletskaya, 1967). Os cálculos mostram que, em termos de radiação, as usinas termelétricas são muito mais perigosas, pois o carvão, a turfa e o gás queimados nelas contêm radionuclídeos naturais das famílias do urânio e do tório. As doses médias de exposição individual na área de localização de usinas termelétricas com capacidade de 1 GW/ano são de 6 a 60 μSv/ano, e de emissões de NPP - de 0,004 a 0,13 μSv/ano. Assim, as usinas nucleares durante sua operação normal são mais ecológicas do que as usinas termelétricas.

O perigo das usinas nucleares reside apenas nas liberações acidentais de radionuclídeos e sua posterior distribuição no ambiente externo por meios atmosféricos, hídricos, biológicos e mecânicos. Nesse caso, o dano é causado à biosfera, que inutiliza vastos territórios que não podem ser utilizados na atividade econômica por muitos anos.

Assim, em 1986, na usina nuclear de Chernobyl, como resultado de uma explosão térmica, até 10% do material nuclear foi liberado no meio ambiente,
localizado no núcleo do reator.

Durante todo o período de operação das usinas nucleares no mundo, foram registrados oficialmente cerca de 150 casos acidentais de lançamentos de radionuclídeos na biosfera. Este é um número impressionante que mostra que a reserva para melhorar a segurança dos reatores nucleares ainda é bastante grande. Portanto, é muito importante monitorar o meio ambiente nas áreas das usinas nucleares, o que desempenha um papel decisivo no desenvolvimento de métodos para localizar e eliminar a contaminação radioativa. Um papel especial aqui pertence à pesquisa científica no campo do estudo de barreiras geoquímicas, nas quais os elementos radioativos perdem sua mobilidade e começam a se concentrar.

Os resíduos radioativos contendo radionuclídeos com meia-vida inferior a 15 dias são coletados separadamente e mantidos em áreas de armazenamento temporário para reduzir a atividade a níveis seguros, após o que são descartados como resíduos industriais normais.

A transferência de resíduos radioativos da organização para processamento ou descarte deve ser realizada em recipientes especiais.

O processamento, armazenamento a longo prazo e eliminação de resíduos radioativos são realizados por organizações especializadas. Em alguns casos, é possível realizar todas as etapas da gestão de RW em uma organização, desde que seja previsto pelo projeto ou seja emitida uma autorização especial para isso pelos órgãos estaduais de fiscalização.

A dose efetiva de exposição ao público por resíduos radioativos, incluindo as etapas de armazenamento e descarte, não deve ultrapassar 10 µSv/ano.

O maior volume de resíduos radioativos é fornecido por usinas nucleares. Resíduos radioativos líquidos de usinas nucleares são os resíduos de destilação de evaporadores, polpa de filtros mecânicos e de troca iônica para a purificação da água de contorno. Nas usinas nucleares, eles são armazenados em tanques de concreto revestidos com aço inoxidável. Em seguida, eles são curados e enterrados usando uma tecnologia especial. Os resíduos sólidos de usinas nucleares incluem equipamentos defeituosos e suas peças, bem como materiais gastos. Via de regra, eles têm baixa atividade e são descartados em usinas nucleares. Os resíduos com média e alta atividade são encaminhados para disposição em depósitos subterrâneos especiais.

As instalações de armazenamento de resíduos radioativos estão localizadas no subsolo (pelo menos 300 m) e são constantemente monitoradas, pois os radionuclídeos emitem uma grande quantidade de calor. As instalações subterrâneas de armazenamento de RW devem ser de longo prazo, projetadas para centenas e milhares de anos. Localizam-se em zonas sismicamente calmas, em maciços rochosos homogéneos e desprovidos de fissuras. Os mais adequados para isso são os complexos geológicos graníticos de cadeias montanhosas adjacentes à costa oceânica. É mais conveniente construir túneis subterrâneos para resíduos radioativos neles (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Instalações confiáveis de armazenamento de RW podem ser localizadas no permafrost. Um deles está planejado para ser criado em Novaya Zemlya.

Para facilitar o descarte e a confiabilidade deste último, os resíduos radioativos líquidos altamente ativos são convertidos em substâncias inertes sólidas. Atualmente, os principais métodos de processamento de resíduos radioativos líquidos são a cimentação e a vitrificação, seguidas de confinamento em contêineres de aço, que são armazenados no subsolo a várias centenas de metros de profundidade.

Pesquisadores da Associação de Moscou "Radon" propuseram um método para converter resíduos radioativos líquidos em cerâmicas de aluminossilicato estáveis a uma temperatura de 900°C usando uréia (uréia), sais de flúor e aluminossilicatos naturais (Lashchenova, Lifanov, Solovyov, 1999).

No entanto, apesar de toda a sua progressividade, os métodos listados têm uma desvantagem significativa - os volumes de resíduos radioativos não são reduzidos. Portanto, os cientistas estão constantemente procurando outros métodos de descarte de resíduos radioativos líquidos. Um desses métodos é a sorção seletiva de radionuclídeos. Como sorventes os pesquisadores sugerem o uso de zeólitos naturais, que podem ser usados para purificar líquidos de radioisótopos de césio, cobalto e manganês para concentrações seguras. Ao mesmo tempo, o volume do produto radioativo é reduzido em dez vezes (Savkin, Dmitriev, Lifanov et al., 1999). Yu.V. Ostrovsky, G. M. Zubarev, A. A. Shpak e outros cientistas de Novosibirsk (1999) propuseram um
processamento de resíduos radioativos líquidos.

Um método promissor para o descarte de resíduos de alto nível é removê-los para o espaço. O método foi proposto pelo acadêmico A.P. Kapitsa em 1959. Pesquisas intensivas estão em andamento nesta área.

Os resíduos radioativos são produzidos em grande quantidade por usinas nucleares, reatores de pesquisa e militares (reatores nucleares de navios e submarinos).

Segundo a AIEA, até o final de 2000, 200.000 toneladas de combustível irradiado foram descarregadas de reatores nucleares.

Supõe-se que a parte principal será removida sem processamento (Canadá, Finlândia, Espanha, Suécia, EUA), a outra parte será processada (Argentina, Bélgica, China, França, Itália, Rússia, Suíça, Inglaterra, Alemanha ).

Bélgica, França, Japão, Suíça, Inglaterra enterram blocos com resíduos radioativos fechados em vidro borossilicato.

Enterro no fundo dos mares e oceanos. O descarte de resíduos radioativos nos mares e oceanos era praticado por muitos países. Os Estados Unidos fizeram isso primeiro em 1946, depois a Grã-Bretanha em 1949, o Japão em 1955 e a Holanda em 1965. O primeiro repositório marinho de resíduos radioativos líquidos apareceu na URSS o mais tardar em 1964.

Em sepultamentos marinhos do Atlântico Norte, onde, segundo a AIEA, de 1946 a 1982, 12 países do mundo inundaram resíduos radioativos com uma atividade total superior a MKi (um megaCurie). As regiões do globo em termos de atividade total são agora distribuídas da seguinte forma:

a) Atlântico Norte - aproximadamente 430 kCi;

b) os mares do Extremo Oriente - cerca de 529 kCi;

c) Ártico - não excede 700 kCi.

25-30 anos se passaram desde a primeira inundação de resíduos de alto nível no Mar de Kara. Ao longo dos anos, a atividade dos reatores e do combustível irradiado diminuiu naturalmente muitas vezes. Atualmente, a atividade total de RW nos mares do norte é de 115 kCi.

Ao mesmo tempo, deve-se supor que pessoas competentes, profissionais em seu campo, estavam envolvidas em enterros marinhos de resíduos radioativos. O RW foi inundado nas depressões das baías, onde essas camadas profundas não são afetadas por correntes e águas submarinas. Portanto, os resíduos radioativos "ficam" lá e não se espalham para nenhum lugar, mas são absorvidos apenas por precipitação especial.

Também deve ser levado em conta que os resíduos radioativos com maior atividade são conservados por misturas de endurecimento. Mas mesmo que os radionuclídeos entrem na água do mar, eles são sorvidos por esses sedimentos nas imediações do objeto inundado. Isto foi confirmado por medições diretas da situação de radiação.

A possibilidade mais discutida para disposição de resíduos radioativos é a utilização de instalações de disposição em uma bacia profunda, onde a profundidade média é de pelo menos 5 km. O fundo rochoso profundo do oceano é coberto com uma camada de sedimentos, e um soterramento raso sob dezenas de metros de sedimento pode ser obtido simplesmente jogando o contêiner ao mar. Um enterro profundo sob centenas de metros de sedimentos exigiria perfuração e eliminação de resíduos. Os sedimentos estão saturados com água do mar, que após dezenas ou centenas de anos pode corroer (por corrosão) os recipientes das células de combustível do combustível usado. No entanto, supõe-se que os próprios sedimentos adsorvem produtos de fissão lixiviados, impedindo-os de entrar no oceano. Os cálculos das consequências do caso extremo da destruição da casca do recipiente imediatamente após cair na camada de sedimentos mostraram que a dispersão do elemento combustível contendo produtos de fissão sob a camada de sedimentos ocorrerá não antes de 100-200 anos. A essa altura, o nível de radioatividade cairá em várias ordens de magnitude.

Enterro final em depósitos de sal. Os depósitos de sal são locais atraentes para o descarte de resíduos radioativos a longo prazo. O fato de o sal estar em forma sólida na camada geológica indica que não houve circulação de águas subterrâneas desde sua formação há várias centenas de milhões de anos. Assim, o combustível colocado em tal depósito não estará sujeito à lixiviação pelas águas subterrâneas.
águas. Depósitos de sal deste tipo são muito comuns.

Sepultamento geológico. A eliminação geológica envolve a colocação de contentores contendo elementos de combustível irradiado num leito estável, normalmente a uma profundidade de 1 km. Pode-se supor que tais rochas contenham água, uma vez que a profundidade de sua ocorrência é muito inferior ao lençol freático. No entanto, não se espera que a água desempenhe um papel importante na transferência de calor dos recipientes, portanto, o armazenamento deve ser projetado para manter a temperatura da superfície dos recipientes abaixo de 100°C. No entanto, a presença de água subterrânea significa que o material lixiviado dos blocos armazenados pode infiltrar a formação com água. Esta é uma questão importante no projeto de tais sistemas. A circulação da água através da rocha como resultado da diferença de densidade causada pelo gradiente de temperatura durante um longo período de tempo é importante na determinação da migração dos produtos da fissão. Este processo é muito lento e, portanto, não deve causar grandes problemas. No entanto, para sistemas de descarte de longo prazo, isso deve necessariamente ser levado em consideração.

A escolha entre os diferentes métodos de descarte será determinada pela disponibilidade de locais convenientes, e serão necessários muito mais dados biológicos e oceanográficos. No entanto, estudos em muitos países mostram que o combustível usado pode ser processado e descartado sem riscos indevidos para os seres humanos e o meio ambiente.

Recentemente, a possibilidade de lançar contêineres com isótopos de vida longa com a ajuda de foguetes para o lado invisível da Lua foi seriamente discutida. Isso é apenas como fornecer 100% de garantia de que todos os lançamentos serão bem-sucedidos, nenhum dos veículos de lançamento explodirá na atmosfera da Terra e não a cobrirá com cinzas mortais? Não importa o que digam os fogueteiros, o risco é muito alto. E, em geral, não sabemos por que nossos descendentes precisarão do lado oculto da Lua. Seria extremamente frívolo transformá-lo em um depósito de radiação assassino.

Enterro de plutônio. No outono de 1996, o Seminário Científico Internacional sobre Plutônio foi realizado em Moscou. Essa substância extremamente tóxica é obtida a partir da operação de um reator nuclear e anteriormente era usada para fabricar armas nucleares. Mas ao longo dos anos de uso da energia nuclear, milhares de toneladas de plutônio já se acumularam na Terra, nenhum país precisa tanto para a produção de armas. Então surgiu a pergunta, o que fazer com isso a seguir?

Deixá-lo assim em algum lugar no armazenamento é um prazer muito caro.

Como você sabe, o plutônio não ocorre na natureza, é obtido artificialmente a partir do urânio-238 irradiando-o com nêutrons em um reator nuclear:

92 U 238 + 0 n 1 -> -1 e 0 + 93 Pu 239 .

O plutônio tem 14 isótopos com números de massa variando de 232 a 246; o isótopo mais comum é 239 Pu.

O plutônio separado do combustível irradiado da usina nuclear contém uma mistura de isótopos altamente ativos. Sob a ação de nêutrons térmicos, apenas Pu-239 e Pu-241 são fissionados, enquanto nêutrons rápidos causam a fissão de todos os isótopos.

A meia-vida de 239 Pu é de 24.000 anos, 241 Pu é de 75 anos e o isótopo 241 Am é formado com forte radiação gama. A toxicidade é tal que um milésimo de grama causa a morte.

O acadêmico Yu. Trutnev propôs armazenar plutônio em instalações subterrâneas construídas com a ajuda de explosões nucleares. Os resíduos radioativos, juntamente com as rochas, vitrificam e não se espalham no meio ambiente.

Considera-se promissor que o combustível nuclear irradiado (SNF) é a ferramenta mais valiosa para a indústria nuclear, sujeita a processamento e uso em ciclo fechado: urânio - reator - plutônio - processamento - reator (Inglaterra, Rússia, França).

Em 2000, as centrais nucleares russas acumularam cerca de 74.000 m 3 de RW líquido com atividade total de 0,22´10 5 Ci, cerca de 93.500 m 3 de RW sólido com atividade de 0,77´10 3 Ci, e cerca de 9.000 toneladas de combustível nuclear gasto com uma atividade de mais de 4'10 9 Key. Em muitas usinas nucleares, as instalações de armazenamento de resíduos radioativos estão 75% cheias e o volume restante será suficiente por apenas 5-7 anos.

Nem uma única usina nuclear está equipada com equipamentos para acondicionar os resíduos radioativos resultantes. Na opinião de especialistas do Ministério da Energia Atômica da Rússia, nos próximos 30 a 50 anos, o RW será realmente armazenado no território das usinas nucleares, portanto, é necessário criar instalações especiais de armazenamento de longo prazo lá, adaptado para a extração posterior de RW deles para transportá-los para o local de disposição final.

Os resíduos radioativos líquidos da Marinha são armazenados em tanques costeiros e flutuantes nas regiões onde estão baseados os navios com motores nucleares. A afluência anual de tais RW é de cerca de 1300 m 3 . Eles são processados por dois navios de transporte técnico (um na Frota do Norte, o outro na Frota do Pacífico).

Além disso, devido à intensificação do uso de radiações ionizantes nas atividades econômicas humanas, o volume de fontes radioativas gastas de empresas e instituições que utilizam radioisótopos em seu trabalho aumenta a cada ano. A maioria dessas empresas está localizada em Moscou (cerca de 1000), centros regionais e republicanos.

Esta categoria de resíduos radioativos é descartada através do sistema centralizado de plantas territoriais especiais "Radon" da Federação Russa, que recebem, transportam, processam e descartam fontes gastas de radiação ionizante. O Departamento de Habitação e Serviços Comunitários do Ministério da Construção da Federação Russa é responsável por 16 plantas especiais de Radon: Leningrado, Nizhny Novgorod, Samara, Saratov, Volgograd, Rostov, Kazan, Bashkir, Chelyabinsk, Yekaterinburg, Novosibirsk, Irkutsk, Khabarovsk, Primorsky, Murmansk, Krasnoyarsk. A décima sétima planta especial, Moscou (localizada perto da cidade de Sergiev Posad), está subordinada ao governo de Moscou.

Cada empresa Radon tem equipamentos especialmente equipados locais de descarte de resíduos radioativos(PZRO).

Para a eliminação de fontes gastas de radiação ionizante, são utilizadas instalações de armazenamento próximas à superfície de engenharia do tipo poço. Cada empresa Radon tem um
operação de instalações de armazenamento, contabilização de resíduos enterrados, controle permanente de radiação e monitoramento do estado radioecológico do meio ambiente. Com base nos resultados do monitoramento da situação radioecológica na área de localização do RWDF, é elaborado periodicamente um passaporte radioecológico do empreendimento, que é aprovado pelas autoridades de controle e fiscalização.

Plantas especiais "Radon" foram projetadas nos anos 70 do século XX, de acordo com os requisitos dos padrões de segurança de radiação agora obsoletos.

Os resíduos radioativos resultam da operação de instalações nucleares terrestres e reatores de bordo. Se os resíduos radioativos forem despejados em rios, mares, oceanos, bem como em outros resíduos da atividade humana, tudo pode acabar tristemente. A exposição radioativa que excede o nível natural é prejudicial a todos os seres vivos na terra e nos corpos d'água. Acumulando, a radiação leva a mudanças irreversíveis nos organismos vivos, até mesmo deformidades nas gerações subsequentes.

Hoje, existem cerca de 400 navios movidos a energia nuclear operando no mundo. Eles despejam resíduos radioativos diretamente nas águas dos oceanos. A maior parte dos resíduos nesta área é gerada pela indústria nuclear. Há estimativas de que se a energia nuclear se tornar a principal fonte de energia do mundo, a quantidade de resíduos pode chegar a milhares de toneladas por ano... o planeta.

Mas existem outras maneiras de descartar os resíduos radioativos que não causam danos significativos ao meio ambiente.

Durante o infame acidente na Associação de Produção Mayak (Ozersk, região de Chelyabinsk), ocorreu uma explosão química de resíduos líquidos de alto nível em um dos tanques de armazenamento da usina radioquímica. A principal causa da explosão foi o resfriamento insuficiente dos recipientes de resíduos, que foram submetidos a calor intenso e explodiram. Segundo especialistas, 20 Mci de atividade de radionuclídeos no tanque estavam envolvidos na explosão, dos quais 18 Mki se estabeleceram no território do objeto e 2 Mki espalhados no território das regiões de Chelyabinsk e Sverdlovsk. Um traço radioativo foi formado, mais tarde chamado de traço radioativo de East Ural. O território sujeito à contaminação radioativa era uma faixa de até 20 a 40 km de largura e até 300 km de comprimento. O território em que a introdução de medidas de proteção contra radiação era necessária e recebeu o status de contaminado radioativamente (com a densidade máxima de contaminação aceita de 74 kBq / sq. M ou 2 Ci / sq. km para o estrôncio-90), totalizou um faixa bastante estreita de até 10 km de largura e cerca de 105 km.

A densidade de contaminação radioativa do território diretamente no local industrial atingiu de dezenas a centenas de milhares de Ci por metro quadrado. km para estrôncio-90. De acordo com a moderna classificação internacional, esse acidente foi classificado como grave e recebeu índice 6 em um sistema de 7 pontos.

Para referência:

A Empresa Unitária do Estado Federal "Operador Nacional de Gerenciamento de Resíduos Radioativos" (FSUE "NO RAO"), criada por ordem da corporação estatal "Rosatom" é a única organização na Rússia autorizada de acordo com a lei federal nº 190-FZ "No gestão de resíduos radioativos" para realizar atividades de isolamento final de resíduos radioativos e organização de infraestrutura para esses fins.

A missão do FSUE "NO RAO" é garantir a segurança ambiental da Federação Russa no campo do isolamento final de resíduos radioativos. Em particular, resolvendo os problemas do legado nuclear soviético acumulado e dos resíduos radioativos recém-formados. A empresa é, de fato, uma empresa estatal de produção e meio ambiente, cujo objetivo principal é o isolamento final dos resíduos radioativos, levando em consideração os possíveis riscos ambientais.

O primeiro ponto na Rússia para o isolamento final de resíduos radioativos foi criado em Novouralsk, região de Sverdlovsk. Neste momento, o Operador Nacional recebeu licença para a operação da 1ª fase e licenças para a construção da 2ª e 3ª fases da instalação.

Hoje FSUE "NO RAO" também está trabalhando na criação de pontos para o isolamento final de resíduos radioativos das classes 3 e 4 em Ozersk, região de Chelyabinsk, e Seversk, região de Tomsk.

Resíduos radioativos (RW) - resíduos contendo isótopos radioativos de elementos químicos e sem valor prático.

De acordo com a "Lei sobre o Uso de Energia Atômica" russa, os resíduos radioativos são materiais nucleares e substâncias radioativas, cujo uso posterior não está previsto. De acordo com a lei russa, a importação de resíduos radioativos para o país é proibida.

Muitas vezes confundido e considerado sinônimo de lixo radioativo e combustível nuclear usado. Esses conceitos devem ser diferenciados. Resíduos radioativos são materiais que não se destinam a ser usados. O combustível nuclear usado é um elemento combustível contendo resíduos de combustível nuclear e muitos produtos de fissão, principalmente 137 Cs (Césio-137) e 90 Sr (Estrôncio-90), amplamente utilizado na indústria, agricultura, medicina e ciência. Portanto, é um recurso valioso, como resultado do processamento do qual são obtidas novas fontes de combustível nuclear e isótopos.

Fontes de resíduos

Os resíduos radioativos apresentam-se sob uma variedade de formas com características físicas e químicas muito diferentes, como as concentrações e meias-vidas dos radionuclídeos que os compõem. Esses resíduos podem ser gerados:

· na forma gasosa, como emissões de ventilação de instalações onde são manuseados materiais radioativos;
· na forma líquida, variando de soluções de contadores de cintilação de instalações de pesquisa a resíduos líquidos de alto nível gerados durante o reprocessamento de combustível irradiado;
· na forma sólida (consumíveis contaminados, vidraria de hospitais, instalações de pesquisa médica e laboratórios radiofarmacêuticos, resíduos vitrificados de processamento de combustível ou combustível irradiado de usinas nucleares quando considerado resíduo).

Exemplos de fontes de resíduos radioativos em atividades humanas:

PIR (fontes naturais de radiação). Existem substâncias que são naturalmente radioativas, conhecidas como fontes naturais de radiação (NIR). A maioria dessas substâncias contém nuclídeos de vida longa, como potássio-40, rubídio-87 (emissores beta), bem como urânio-238, tório-232 (emissores alfa) e seus produtos de decomposição. O trabalho com essas substâncias é regulamentado pelas regras sanitárias emitidas pela Sanepidnadzor.
· Carvão. O carvão contém um pequeno número de radionuclídeos, como urânio ou tório, mas o conteúdo desses elementos no carvão é menor que sua concentração média na crosta terrestre.

Sua concentração aumenta em cinzas volantes, pois praticamente não queimam.

No entanto, a radioatividade das cinzas também é muito baixa, é aproximadamente igual à radioatividade do xisto preto e menor que a das rochas fosfáticas, mas representa um perigo conhecido, pois algumas cinzas volantes permanecem na atmosfera e são inaladas por humanos. Ao mesmo tempo, o volume total de emissões é bastante grande e equivale a 1.000 toneladas de urânio na Rússia e 40.000 toneladas em todo o mundo.

· Óleo e gás. Os subprodutos da indústria de petróleo e gás geralmente contêm rádio e seus produtos de decomposição. Depósitos de sulfato em poços de petróleo podem ser muito ricos em rádio; poços de água, petróleo e gás geralmente contêm radônio. À medida que decai, o radônio forma radioisótopos sólidos que formam um depósito dentro dos dutos. Nas refinarias, a área de produção de propano costuma ser uma das áreas mais radioativas, pois o radônio e o propano têm o mesmo ponto de ebulição.
· Enriquecimento de minerais. Os resíduos do processamento mineral podem ser naturalmente radioativos.
· Resíduos radioativos médicos. Fontes de raios beta e gama predominam em resíduos médicos radioativos. Esses resíduos são divididos em duas classes principais. A medicina nuclear diagnóstica usa emissores gama de curta duração, como o tecnécio-99m (99 Tc m). A maioria dessas substâncias se decompõe em pouco tempo, após o que pode ser descartada como lixo comum. Exemplos de outros isótopos usados na medicina (meia-vida indicada entre parênteses): Ítrio-90, usado no tratamento de linfomas (2,7 dias); Iodo-131, diagnóstico de tireóide, tratamento de câncer de tireóide (8 dias); Estrôncio-89, tratamento de câncer ósseo, injeções intravenosas (52 dias); Iridium-192, braquiterapia (74 dias); Cobalto-60, braquiterapia, terapia de feixe externo (5,3 anos); Césio-137, braquiterapia, terapia de feixe externo (30 anos).
· Resíduos radioativos industriais. Os resíduos radioativos industriais podem conter fontes de radiação alfa, beta, nêutrons ou gama. As fontes alfa podem ser usadas em uma gráfica (para remover a carga estática); emissores gama são usados em radiografia; As fontes de radiação de nêutrons são utilizadas em diversas indústrias, por exemplo, na radiometria de poços de petróleo. Um exemplo de uso de fontes beta: geradores termoelétricos radioisótopos para faróis autônomos e outras instalações em áreas de difícil acesso humano (por exemplo, nas montanhas).

Os conhecedores apreciam o champanhe de Fourier. É obtido a partir de uvas cultivadas nas pitorescas colinas de Champagne. É difícil acreditar que a menos de 10 km das famosas vinhas está o maior depósito de resíduos radioativos. Eles são trazidos de toda a França, entregues do exterior e enterrados pelas próximas centenas de anos. A casa de Fourier continua a produzir excelente champanhe, os prados estão florescendo ao redor, a situação é controlada, a limpeza e a segurança completas são garantidas em e ao redor do local. Esse gramado verde é o principal objetivo da construção de locais de descarte de resíduos radioativos.

Homem-Peixe Romano

O que quer que alguns cabeça-quentes possam dizer, é seguro dizer que a Rússia não corre o risco de se tornar um depósito radioativo global no futuro próximo. Uma lei federal aprovada em 2011 proíbe expressamente o transporte desses resíduos através da fronteira. A proibição funciona nos dois sentidos, com a única exceção relativa à devolução de fontes de radiação que foram produzidas no país e enviadas para o exterior.

Mas mesmo com a lei em vigor, há pouco que seja realmente um desperdício assustador na indústria nuclear. O combustível nuclear gasto (SNF) contém os radionuclídeos mais ativos e perigosos: elementos combustíveis e conjuntos nos quais são colocados irradiam ainda mais do que o combustível nuclear fresco e continuam a liberar calor. Isso não é lixo, mas um recurso valioso, contém muito urânio-235 e 238, plutônio e vários outros isótopos úteis para a medicina e a ciência. Tudo isso compõe mais de 95% do SNF e é recuperado com sucesso em empresas especializadas - na Rússia, é principalmente a famosa Associação de Produção Mayak na região de Chelyabinsk, onde a terceira geração de tecnologias de reprocessamento está sendo introduzida, o que torna possível devolver 97% do SNF ao trabalho. Em breve, a produção, operação e processamento do combustível nuclear serão encerrados em um único ciclo que não produz praticamente nenhuma substância perigosa.

No entanto, mesmo sem SNF, os volumes de resíduos radioativos chegarão a milhares de toneladas por ano. Afinal, as regras sanitárias exigem que tudo o que emite acima de um determinado nível ou contenha mais radionuclídeos do que a quantidade prescrita seja incluído aqui. Quase qualquer objeto que esteve em contato com a radiação ionizante por um tempo suficientemente longo se enquadra nesse grupo. Peças de guindastes e máquinas que trabalhavam com minério e combustível, filtros de ar e água, fios e equipamentos, contêineres vazios e apenas macacões que já cumpriram seu tempo e não têm mais valor. A AIEA (Agência Internacional de Energia Atômica) divide os resíduos radioativos (RW) em líquidos e sólidos, de várias categorias, que vão do nível muito baixo ao nível alto. E cada um tem seu próprio conjunto de requisitos.

Classificação RW

Classe 1	Classe 2	Classe 3	Classe 4	Classe 5	Classe 6
Sólido				Líquido
materiais Equipamento Produtos LRW solidificado HLW com alta liberação de calor	materiais Equipamento Produtos LRW solidificado HLW com baixa geração de calor SAO de longa duração	materiais Equipamento Produtos LRW solidificado SAO de curta duração HAE de longa duração	materiais Equipamento Produtos objetos biológicos LRW solidificado HAE de curta duração VLLW de longa duração	Líquidos orgânicos e inorgânicos SAO de curta duração HAE de longa duração	RW gerado durante a mineração e processamento de minérios de urânio, matérias-primas minerais e orgânicas com alto teor de radionuclídeos naturais
	Isolamento final em locais de descarte profundo com pré-exposição	Isolamento final em locais de enterramento profundos em profundidades de até 100 m	Isolamento final ao nível do solo perto de locais de disposição de superfície	Isolamento final em locais de disposição profunda existentes	Isolamento final em locais de descarte próximos à superfície

Frio: reciclagem

Os maiores erros ambientais associados à indústria nuclear foram cometidos nos primeiros anos da indústria. Ainda sem imaginar todas as consequências, as superpotências de meados do século XX tinham pressa em se antecipar aos seus concorrentes, para dominar melhor o poder do átomo e não davam muita atenção ao gerenciamento de resíduos. No entanto, os resultados de tal política tornaram-se aparentes em breve, e já em 1957 a URSS adotou uma resolução “Sobre medidas para garantir a segurança ao trabalhar com substâncias radioativas”, e um ano depois foram abertas as primeiras empresas para seu processamento e armazenamento.

Algumas das empresas ainda estão em operação, já nas estruturas da Rosatom, e uma delas mantém seu antigo nome "serial" - "Radon". Uma dúzia e meia de empresas foram transferidas para a gestão de uma empresa especializada, a RosRAO. Juntamente com a Mayak Production Association, a Mining and Chemical Combine e outras empresas da Rosatom, estão licenciadas para manusear resíduos radioativos de diversas categorias. No entanto, não são apenas os cientistas nucleares que recorrem aos seus serviços: as substâncias radioativas são usadas para uma variedade de tarefas, desde o tratamento do câncer e pesquisas bioquímicas até a produção de geradores termoelétricos de radioisótopos (RTGs). E todos eles, tendo cumprido o seu, se transformam em lixo.

A maioria deles é de baixa atividade - e, claro, com o tempo, à medida que os isótopos de vida curta decaem, eles se tornam mais seguros. Esses resíduos geralmente são enviados para aterros preparados para armazenamento por dezenas ou centenas de anos. Eles são pré-processados: o que pode queimar é queimado em fornos, limpando a fumaça com um complexo sistema de filtros. Cinzas, pós e outros componentes soltos são cimentados ou vazados com vidro de borossilicato fundido. Os resíduos líquidos de volumes moderados são filtrados e concentrados por evaporação, extraindo-se deles radionuclídeos com sorventes. Os duros são esmagados nas prensas. Tudo é colocado em barris de 100 ou 200 litros e prensado novamente, colocado em recipientes e novamente cimentado. “Tudo é muito rigoroso aqui”, disse Sergei Nikolayevich Brykin, vice-diretor geral da RusRAO. “Tudo o que não é permitido pelas licenças é proibido no manuseio de resíduos radioativos.”

Para o transporte e armazenamento de resíduos radioativos, são utilizados recipientes especiais: dependendo da atividade e do tipo de radiação, podem ser de concreto armado, aço, chumbo ou até polietileno enriquecido com boro. O processamento e a embalagem estão tentando ser feitos no local usando complexos móveis para reduzir as dificuldades e os riscos do transporte, em parte com a ajuda da tecnologia robótica. As rotas de transporte são pensadas e acordadas com antecedência. Cada contêiner tem seu próprio identificador e seu destino é rastreado até o fim.

O centro de condicionamento e armazenamento de resíduos radioativos na Baía de Andreeva, na costa do Mar de Barents, funciona no local da antiga base técnica da Frota do Norte.

Aquecedor: armazenamento

RITEGs, que mencionamos acima, quase nunca são usados na Terra hoje. Uma vez que forneceram energia para monitoramento automático e pontos de navegação em locais distantes e de difícil acesso. No entanto, inúmeros incidentes com vazamentos de isótopos radioativos no meio ambiente e o roubo banal de metais não ferrosos os forçaram a abandonar seu uso em qualquer lugar que não fosse espaçonave. Na URSS, eles conseguiram produzir e montar mais de mil RTGs, que foram desmontados e continuam sendo descartados.

Um problema ainda maior é o legado da Guerra Fria: ao longo das décadas, quase 270 submarinos nucleares foram construídos, e hoje menos de cinquenta permanecem em serviço, o restante está descartado ou aguardando esse procedimento complexo e caro. Ao mesmo tempo, o combustível irradiado é descarregado e o compartimento do reator e dois vizinhos são cortados. O equipamento é desmontado deles, adicionalmente selado e deixado para ser armazenado à tona. Isso tem sido feito há anos e, no início dos anos 2000, cerca de 180 “bóias” radioativas estavam enferrujando no Ártico russo e no Extremo Oriente. O problema era tão grave que foi discutido em uma reunião dos líderes dos países do G8, que concordaram com a cooperação internacional na limpeza da costa.

Doca-pontão para operações com blocos de compartimento de reatores (85 x 31,2 x 29 m). Capacidade de carga: 3500 t; calado de reboque: 7,7 m; velocidade de reboque: até 6 nós (11 km/h); vida útil: pelo menos 50 anos. Construtor: Fincantieri. Operador: Rosatom. Localização: Saida Guba na Baía de Kola, projetado para armazenar 120 compartimentos de reatores.

Hoje, os blocos são retirados da água e limpos, os compartimentos do reator são cortados e um revestimento anticorrosivo é aplicado a eles. As embalagens processadas são instaladas para armazenamento seguro a longo prazo em locais de concreto preparados. No complexo recém-inaugurado em Saida Guba, na região de Murmansk, foi até demolida uma colina para esse fim, cuja base rochosa forneceu um suporte confiável para o armazenamento, projetado para 120 compartimentos. Alinhados em fila, os reatores pintados de forma espessa lembram um local de fábrica ou um depósito de equipamentos industriais, que é monitorado por um proprietário atento.

Tal resultado da liquidação de objetos de radiação perigosos é chamado de “gramado marrom” na linguagem dos cientistas nucleares e é considerado completamente seguro, embora não seja muito estético na aparência. O alvo ideal de suas manipulações é um “relvado verde”, semelhante ao que se estende sobre o já conhecido armazém francês CSA (Centre de stockage de l’Aube). Um revestimento impermeável e uma espessa camada de grama especialmente selecionada transformam o teto de um bunker enterrado em uma clareira na qual você deseja se deitar, especialmente porque é permitido. Apenas os resíduos radioativos mais perigosos são destinados não a um “relvado”, mas à escuridão sombria da disposição final.

Quente: Enterro

Resíduos radioativos de alto nível, incluindo resíduos de processamento SNF, precisam de isolamento confiável por dezenas e centenas de milhares de anos. O envio de resíduos para o espaço é muito caro, perigoso para acidentes de lançamento, e despejá-los no oceano ou em rachaduras na crosta terrestre é repleto de consequências imprevisíveis. Nos primeiros anos ou décadas, eles ainda podem ser mantidos nas piscinas de armazenamentos acima do solo “molhados”, mas então algo terá que ser feito com eles. Por exemplo, para transferir para um local seco mais seguro e durável e garantir sua confiabilidade por centenas e milhares de anos.

“O principal problema do armazenamento a seco é a transferência de calor”, explica Sergey Brykin. “Se não houver ambiente hídrico, os resíduos de alto nível são aquecidos, o que requer soluções especiais de engenharia.” Na Rússia, uma instalação de armazenamento acima do solo centralizada com um sistema de resfriamento de ar passivo bem pensado opera na Mining and Chemical Combine perto de Krasnoyarsk. Mas esta é apenas uma meia medida: um repositório verdadeiramente confiável deve ser subterrâneo. Então estará protegido não só por sistemas de engenharia, mas também por condições geológicas, centenas de metros de rocha ou argila imóvel e preferencialmente impermeável.

Essa instalação subterrânea de armazenamento a seco está em uso desde 2015 e continua a ser construída na Finlândia em paralelo. Em Onkalo, os resíduos radioactivos altamente activos e o combustível irradiado ficarão aprisionados numa rocha granítica a cerca de 440 m de profundidade, em recipientes de cobre, adicionalmente isolados com argila bentonítica, e por um período de pelo menos 100 mil anos. Em 2017, os engenheiros de energia suecos da SKB anunciaram que adotariam esse método e construiriam seu próprio armazenamento "eterno" perto de Forsmark. O debate continua nos EUA sobre a construção de um repositório de Yucca Mountain no deserto de Nevada, que se estenderá por centenas de metros em uma cordilheira vulcânica. A mania geral por armazenamento subterrâneo pode ser vista do outro lado: um enterro tão confiável e seguro pode ser um bom negócio.

Taryn Simon, 2015-3015. Vidro, lixo radioativo. A vitrificação de resíduos radioativos os sela dentro de uma substância inerte sólida por milênios. A artista americana Taryn Simon usou essa tecnologia em seu trabalho dedicado ao centenário do Quadrado Negro de Malevich. O cubo de vidro preto com resíduos radioativos vitrificados foi criado em 2015 para o Museu Garage em Moscou e desde então está armazenado na fábrica de Radon em Sergiev Posad. Ele entrará no museu em cerca de mil anos, quando finalmente estará seguro para o público.

Da Sibéria para a Austrália

Primeiro, no futuro, as tecnologias podem exigir novos isótopos raros, que são abundantes no SNF. Também pode haver métodos para sua extração segura e barata. Em segundo lugar, muitos países estão dispostos a pagar agora pela eliminação de resíduos de alto nível. A Rússia, por outro lado, não tem para onde ir: uma indústria nuclear altamente desenvolvida precisa de um repositório “eterno” moderno para esses resíduos radioativos perigosos. Portanto, em meados da década de 2020, um laboratório de pesquisa subterrâneo deve começar a operar próximo à Combinação de Mineração e Química.

Três poços verticais entrarão na rocha gnáissica, pouco permeável a radionuclídeos, e será equipado um laboratório a 500 m de profundidade, onde serão colocados vasilhas com simuladores aquecidos eletricamente de embalagens de resíduos radioativos. Futuramente, os resíduos de médio e alto nível compactados, colocados em embalagens especiais e latas de aço, serão colocados em contêineres e cimentados com uma mistura à base de bentonita. Enquanto isso, cerca de uma centena e meia de experimentos estão planejados aqui, e somente após 15-20 anos de testes e validação de segurança, o laboratório será convertido em uma instalação de armazenamento a seco de longo prazo para resíduos radioativos de primeira e segunda classes - em uma parte escassamente povoada da Sibéria.

A população do país é um aspecto importante de todos esses projetos. As pessoas raramente dão boas-vindas à criação de locais de descarte de resíduos radioativos a poucos quilômetros de sua própria casa, e na Europa ou na Ásia densamente povoadas não é fácil encontrar um lugar para construir. Portanto, eles estão tentando ativamente interessar países escassamente povoados como a Rússia ou a Finlândia. Recentemente, a Austrália juntou-se a eles com suas ricas minas de urânio. Segundo Sergei Brykin, o país apresentou uma proposta para construir um repositório internacional em seu território sob os auspícios da AIEA. As autoridades esperam que isso traga dinheiro adicional e novas tecnologias. Mas a Rússia definitivamente não corre o risco de se tornar um depósito radioativo global.

O artigo “Green lawn over the atomy cemitério ground” foi publicado na revista Popular Mechanics (nº 3, março de 2018).

Todo processo de produção deixa resíduos. E as esferas que usam as propriedades da radioatividade não são exceção. A livre circulação de resíduos nucleares, regra geral, já é inaceitável a nível legislativo. Assim, eles devem ser isolados e preservados, levando em consideração as características dos elementos individuais.

Sinal, que é um aviso sobre o perigo de radiação ionizante de resíduos radioativos (resíduos radioativos)

O lixo radioativo (RW) é uma substância que contém elementos que possuem radioatividade. Esses resíduos não têm significado prático, ou seja, são impróprios para reciclagem.

Observação! Muitas vezes, um conceito sinônimo é usado -.

Do termo "resíduos radioativos" vale distinguir o conceito de "combustível nuclear gasto - SNF". A diferença entre SNF e RW é que o combustível nuclear usado após o processamento adequado pode ser reutilizado na forma de materiais frescos para reatores nucleares.

Informações adicionais: SNF é uma coleção de elementos combustíveis, consistindo principalmente de resíduos de combustível de instalações nucleares e um grande número de produtos de meia-vida, como regra, são isótopos 137 Cs e 90 Sr. Eles são usados ativamente no trabalho de instituições científicas e médicas, bem como em empresas industriais e agrícolas.

Em nosso país, há apenas uma organização que tem o direito de realizar atividades para a disposição final de resíduos radioativos. Trata-se do Operador Nacional de Gestão de Resíduos Radioativos (FGUP NO RAO).

As ações desta organização são regulamentadas pela Legislação da Federação Russa (nº 190 FZ de 11 de julho de 2011). A lei prescreve o descarte obrigatório de resíduos radioativos produzidos na Rússia e também proíbe sua importação do exterior.

Classificação

A classificação do tipo de resíduo considerado inclui várias classes de resíduos radioativos e consiste em:

nível baixo (podem ser divididos em classes: A, B, C e GTCC (os mais perigosos));
nível médio (nos Estados Unidos, esse tipo de resíduo radioativo não é alocado em uma classe separada, portanto, o conceito geralmente é usado em países europeus);
resíduos radioativos altamente ativos.

Às vezes, mais uma classe de resíduos radioativos é isolada: os transurânicos. Esta classe inclui resíduos caracterizados pelo conteúdo de radionuclídeos emissores de α de transurânio com longos períodos de decaimento e valores extremamente altos de suas concentrações. Devido à longa meia-vida desses resíduos, o enterramento é muito mais completo do que o isolamento de resíduos radioativos de baixo e médio nível. É extremamente problemático prever o quão perigosas essas substâncias serão para a situação ambiental e para o corpo humano.

O problema da gestão de resíduos radioativos

Durante a operação das primeiras empresas que utilizam compostos radioativos, era geralmente aceito que a dispersão de uma certa quantidade de resíduos radioativos em áreas do meio ambiente é permitida, em contraste com os resíduos gerados em outros setores industriais.

Assim, na infame empresa Mayak, na fase inicial de suas atividades, todos os resíduos radioativos eram lançados nas fontes de água mais próximas. Assim, houve uma grave poluição do rio Techa e vários reservatórios localizados nele.

Posteriormente, verificou-se que o acúmulo e a concentração de resíduos radioativos perigosos ocorrem em várias áreas da biosfera e, portanto, sua simples descarga no meio ambiente é inaceitável. Juntamente com os alimentos contaminados, os elementos radioativos entram no corpo humano, o que leva a um aumento significativo do risco de exposição. Portanto, vários métodos de coleta, transporte e armazenamento de RW foram desenvolvidos ativamente nos últimos anos.

Descarte e reciclagem

O descarte de resíduos radioativos pode ocorrer de diferentes maneiras. Depende da classe RAO a que pertencem. O mais primitivo é o descarte de resíduos radioativos de baixo e médio nível. Também observamos que, de acordo com a estrutura, os resíduos radioativos são divididos em substâncias de vida curta com meia-vida curta e resíduos com meia-vida longa. Estes últimos pertencem à classe dos longevos.

Para resíduos de curta duração, a maneira mais fácil de descartá-los é o armazenamento de curto prazo em locais especialmente projetados em recipientes selados. Dentro de um certo tempo, os resíduos radioativos são neutralizados, após o que os resíduos radioativos inofensivos podem ser reciclados da mesma forma que os resíduos domésticos são reciclados. Esses resíduos podem incluir, por exemplo, materiais de instituições médicas (HCF). Um recipiente para armazenamento de curto prazo pode ser um barril padrão de duzentos litros feito de metal. Para evitar a penetração de elementos radioativos do tanque no meio ambiente, os resíduos geralmente são preenchidos com uma mistura betuminosa ou de cimento.

A foto mostra as tecnologias para o manuseio de resíduos radioativos em uma das empresas modernas da Rússia

O descarte de resíduos que são gerados constantemente em usinas nucleares é muito mais difícil de implementar e requer o uso de métodos especiais, como, por exemplo, o processamento de plasma, implementado recentemente na usina nuclear de Novovoronezh. Nesse caso, o RW é submetido à transformação em substâncias semelhantes ao vidro, que são posteriormente colocadas em recipientes para fins de descarte irrecuperável.

Tal processamento é absolutamente seguro e permite várias vezes reduzir a quantidade de resíduos radioativos. Isso é facilitado pela purificação em vários estágios dos produtos de combustão. O processo pode ser executado offline por 720 horas, com produtividade de até 250 kg de resíduos por hora. Ao mesmo tempo, o indicador de temperatura na instalação do forno atinge 1800 0 C. Acredita-se que esse novo complexo funcione por mais 30 anos.

As vantagens do processo de plasma de descarte de resíduos radioativos sobre outros, como se costuma dizer, são óbvias. Portanto, não há necessidade de separar cuidadosamente os resíduos. Além disso, vários métodos de limpeza podem reduzir a liberação de impurezas gasosas na atmosfera.

Contaminação radioativa, depósitos de resíduos radioativos na Rússia

Por muitos anos, Mayak, localizada na parte nordeste da Rússia, foi uma usina nuclear, mas em 1957 ocorreu um dos acidentes nucleares mais catastróficos. Como resultado do incidente, até 100 toneladas de RW perigosos foram liberados no ambiente natural, afetando vastos territórios. Ao mesmo tempo, a catástrofe foi cuidadosamente ocultada até a década de 1980. Por muitos anos, os resíduos foram despejados no rio Karachay da estação e da área poluída ao redor. Isso tem causado a poluição da fonte de água, tão necessária para milhares de pessoas.

"Mayak" está longe de ser o único lugar em nosso país sujeito a contaminação radioativa. Uma das principais instalações ambientalmente perigosas na região de Nizhny Novgorod é um local de descarte de resíduos radioativos localizado a 17 quilômetros da cidade de Semyonov, também conhecido como cemitério de Semyonovsky.

Há uma instalação de armazenamento na Sibéria que armazena resíduos nucleares há mais de 40 anos. Para armazenar os materiais radioativos, eles utilizam piscinas e contêineres descobertos, que já contêm cerca de 125 mil toneladas de resíduos.

Em geral, um grande número de territórios foi descoberto na Rússia com níveis de radiação que excedem as normas permitidas. Eles até incluem grandes cidades como São Petersburgo, Moscou, Kaliningrado, etc. Por exemplo, em um jardim de infância perto do Instituto. Kurchatov em nossa capital, foi identificada uma caixa de areia para crianças com um nível de radiação de 612 mil mR / h. Se uma pessoa estivesse nesta instalação infantil "segura" por 1 dia, ela seria exposta a uma dose letal de radiação.

Durante a existência da URSS, especialmente em meados do século passado, os resíduos radioativos mais perigosos podiam ser despejados nas ravinas mais próximas, de modo que um depósito inteiro se formava. E com o crescimento das cidades, novos dormitórios e bairros industriais foram construídos nesses locais infectados.

É bastante problemático avaliar qual é o destino dos resíduos radioativos na biosfera. Chuvas e ventos espalham ativamente a poluição para todas as áreas circundantes. Assim, nos últimos anos, a taxa de poluição do Mar Branco como resultado da eliminação de resíduos radioativos aumentou significativamente.

Problemas de enterro

Existem duas abordagens para a implementação de processos de armazenamento e descarte de resíduos nucleares hoje: local e regional. A eliminação de resíduos radioativos no local de sua produção é muito conveniente sob diferentes pontos de vista, no entanto, tal abordagem pode levar a um aumento no número de locais de descarte perigoso durante a construção de novas instalações. Por outro lado, se o número desses locais for estritamente limitado, haverá um problema de custo e garantia de transporte seguro de resíduos. De fato, independentemente de o transporte de resíduos radioativos ser um processo de produção, vale a pena eliminar critérios de risco inexistentes. Fazer uma escolha intransigente neste assunto é bastante difícil, se não impossível. Em diferentes estados, essa questão é resolvida de diferentes maneiras e ainda não há consenso.

Um dos principais problemas pode ser considerado a definição de formações geológicas adequadas para a organização de um cemitério de resíduos radioativos. Os poços profundos e as minas utilizadas para a extração de sal-gema são os mais adequados para este fim. E também costumam adaptar poços em áreas ricas em argila e rocha. A alta resistência à água, de uma forma ou de outra, é uma das características mais importantes na hora de escolher um local de sepultamento. Uma espécie de cemitério de resíduos radioativos aparece nos locais de explosões nucleares subterrâneas. Assim, no estado de Nevada, EUA, em um local que serviu como local de teste para cerca de 450 explosões, quase cada uma dessas explosões formou um repositório de resíduos nucleares de alto nível enterrados na rocha sem nenhum "obstáculo" técnico.

Assim, o problema da formação de resíduos radioativos é extremamente difícil e ambíguo. As conquistas na energia nuclear, é claro, trazem enormes benefícios para a humanidade, mas ao mesmo tempo criam muitos problemas. E um dos principais e não resolvidos problemas hoje é o problema do descarte de resíduos radioativos.

Mais detalhes sobre o histórico do assunto, bem como uma visão moderna sobre a questão do lixo nuclear, podem ser vistos na edição especial do programa "Legado Nuclear" do canal de TV "Ciência 2.0".