Métodos e procedimentos para eliminação de resíduos radioativos. Resíduos radioativos Como descartar resíduos radioativos

Resíduos radioativos (RW) são aquelas substâncias que contêm elementos radioativos e não podem ser reutilizados no futuro, pois não têm valor prático. Eles são formados durante a extração e processamento de minério radioativo, durante a operação de equipamentos que geram calor e durante o descarte de resíduos nucleares.

Tipos e classificação de resíduos radioativos

Por tipos de resíduos radioativos são divididos:

por estado - sólido, gasoso, líquido;
por atividade específica - altamente ativo, atividade média, atividade baixa, atividade muito baixa
por tipo - excluído e especial;
de acordo com a meia-vida dos radionuclídeos - longa e curta duração;
por elementos do tipo nuclear - com sua presença, com sua ausência;
mineração - processamento minérios de urânio, na extração de minerais.

Essa classificação também é relevante para a Rússia e é aceita em nível internacional. Em geral, a divisão em classes não é definitiva, precisa ser harmonizada com diversos sistemas nacionais.

Liberado do controle

Existem tipos de resíduos radioativos em que há uma concentração muito baixa de radionuclídeos. Eles praticamente não representam um perigo para o meio ambiente. Tais substâncias são classificadas como isentas. A quantidade anual de exposição deles não excede o nível de 10 μ3v.

Regras de gerenciamento de RW

As substâncias radioativas são divididas em classes não apenas para determinar o nível de perigo, mas também para desenvolver regras para manuseá-las:

é necessário garantir a proteção de uma pessoa que trabalha com resíduos radioativos;
a proteção do meio ambiente contra substâncias perigosas deve ser melhorada;
controlar o processo de disposição de resíduos;
indicar o nível de exposição em cada repositório com base em documentos;
controlar o acúmulo e uso de elementos radioativos;
em caso de perigo, os acidentes devem ser evitados;
em casos de emergência, todas as consequências devem ser eliminadas.

Qual é o perigo do RAO

Para evitar tal resultado, todas as empresas que utilizam elementos radioativos são obrigadas a aplicar sistemas de filtragem, controlar as atividades de produção, descontaminar e descartar resíduos. Isso ajuda a prevenir catástrofe ecológica.

O nível de risco de RW depende de vários fatores. Em primeiro lugar, esta é a quantidade de resíduos na atmosfera, o poder da radiação, a área do território contaminado, o número de pessoas que vivem nele. Como essas substâncias são mortais, em caso de acidente, é necessário eliminar o desastre e evacuar a população do território. Também é importante prevenir e impedir a transferência de resíduos radioativos para outros territórios.

Regras para armazenamento e transporte

Uma empresa que trabalha com substâncias radioativas deve garantir o armazenamento seguro de resíduos. Envolve a coleta de resíduos radioativos, sua transferência para descarte. Os meios e métodos necessários para o armazenamento são estabelecidos por documentos. Para eles, recipientes especiais são feitos de borracha, papel e plástico. Eles também são armazenados em geladeiras, tambores de metal. O transporte de resíduos radioativos é realizado em recipientes especiais selados. No transporte, eles devem ser fixados com segurança. O transporte só pode ser realizado por empresas que tenham licença especial para isso.

Reciclando

A escolha dos métodos de reciclagem depende das características dos resíduos. Alguns tipos de resíduos são triturados e compactados para otimizar o volume de resíduos. É costume queimar certos resíduos em um forno. O processamento de RW deve cumprir os seguintes requisitos:

isolamento de substâncias da água e outros produtos;
eliminar a radiação;
isolar o impacto nas matérias-primas e minerais;
avaliar a viabilidade da reciclagem.

Recolha e remoção

A coleta e o descarte de resíduos radioativos devem ser realizados em locais onde não haja elementos não radioativos. Ao mesmo tempo, é preciso levar em conta estado de agregação, categoria de resíduos, suas propriedades, materiais, meia-vida dos radionuclídeos, potencial ameaça da substância. Nesse sentido, é necessário desenvolver uma estratégia de gestão de RW.

Para coleta e remoção, você precisa usar equipamentos especializados. Especialistas dizem que essas operações são possíveis apenas com substâncias ativas médias e baixas. Durante o processo, cada etapa deve ser controlada para evitar um desastre ambiental. Mesmo um pequeno erro pode levar a um acidente, poluição ambiental e a morte de um grande número de pessoas. Serão necessárias muitas décadas para eliminar a influência das substâncias radioativas e restaurar a natureza.

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 novos para reatores nucleares.

Informações adicionais: SNF é uma coleção de elementos combustíveis, consistindo principalmente de restos de combustível de instalações nucleares e um grande número produtos de meia-vida, como regra, são os isótopos 137 Cs e 90 Sr. Eles são usados ativamente no trabalho de pesquisa científica e instituições médicas assim como 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 notória empresa Mayak em Estado inicial atividades, todos os RW foram descarregados nos mananciais mais próximos. Assim, houve uma grave poluição do rio Techa e vários reservatórios localizados nele.

Posteriormente, descobriu-se que vários campos biosfera, os resíduos radioativos perigosos são acumulados e concentrados e, portanto, sua simples descarga meio Ambiente inválido. Juntamente com os alimentos contaminados, os elementos radioativos entram no corpo humano, o que leva a um aumento significativo do risco de exposição. Portanto, em últimos anos vários métodos de coleta, transporte e armazenamento de RW estão sendo desenvolvidos ativamente.

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 lixo doméstico. 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 de gerenciamento de RW em um dos empresas modernas 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. Indicador de temperatura em planta do forno ao mesmo tempo, 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 um grande número de anos, os resíduos foram despejados no rio Karachay da estação e de poluentes área 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.

Na Sibéria, existe um repositório no qual lixo nuclear estão hospedados há mais de 40 anos. para armazenamento materiais radioativos utilizam piscinas e contêineres descobertos, que já contêm aproximadamente 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. Inclusive incluem grandes cidades, como São Petersburgo, Moscou, Kaliningrado, etc. Por exemplo, em Jardim da infância próximo ao 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 irradiada dose letal 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. NO estados diferentes Esta 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. Alta resistência à água, de uma forma ou de outra, uma das mais caracteristicas importantes ao 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".

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. Por legislação 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 irradiado 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 atividade científica. 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 são gerados de várias formas com características físicas e características químicas, como as concentrações e meias-vidas de seus radionuclídeos constituintes. Esses resíduos podem ser gerados:

· na forma gasosa, como emissões de ventilação de instalações onde são manuseados materiais radioativos;
· dentro forma líquida desde soluções de contadores de cintilação de instalações de pesquisa até 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 ( nascentes naturais 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 do que sua concentração média em 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). O máximo de dessas substâncias se decompõe em pouco tempo, após o que pode ser descartado 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).

1) Por que esse problema é considerado global.

Usinas radioquímicas, usinas nucleares, centros de pesquisa científica produzem um dos tipos mais perigosos de resíduos - radioativos. Esse tipo os resíduos não são apenas um grave problema ambiental, mas também podem criar um desastre ambiental. Os resíduos radioativos podem ser líquidos (a maior parte) e sólidos. O manuseio inadequado de resíduos radioativos pode agravar seriamente a situação ambiental. Esse tipo de poluição é global, pois esses resíduos são enterrados na hidrosfera e na litosfera, e muitos isótopos radioativos entram na atmosfera como resultado da combustão de combustíveis fósseis, principalmente carvão.

Atualmente, existem mais de 400 usinas nucleares em operação em 26 países do mundo, 211 delas localizadas na Europa. Durante a operação de reatores nucleares, grandes quantidades de resíduos radioativos são liberadas. Além disso, eles não são apenas desnecessários para qualquer pessoa, mas também extremamente prejudiciais e perigosos. Resíduos altamente radioativos emitirão radiação por muitos milhares de anos. Mas um cemitério confiável adequado para seu enterro ainda não foi encontrado no mundo.

resíduos radioativos- estes são todos os materiais radioativos ou contaminados (contaminados com radiação) que são produto do uso humano da radioatividade e não encontram uso posterior.

Dependendo da concentração de elementos radioativos, existem:

a) resíduos fracamente radioativos (com concentração de elementos radioativos inferior a 0,1 Curie/m 3),

b) resíduo radioativo médio (0,1-1.000 Curie/m3) e

c) resíduos altamente radioativos (mais de 1.000 Curie/m3).

A maior parte desses resíduos são barras de combustível necessárias para gerar eletricidade. Isso também inclui roupas de trabalho contaminadas por radiação de funcionários de usinas nucleares.

Muitos resíduos emitirão radiação por muitas centenas ou milhares de anos.

Os resíduos radioativos são uma fonte de contaminação radioativa, ou seja, contaminação de objetos, instalações ou meio ambiente com produtos químicos tóxicos e radioativos. As pessoas que tiveram contato direto com substâncias e materiais radioativos, por exemplo, ao visitar instalações contaminadas, também são consideradas contaminadas.

Resíduos radioativos (RW) - resíduos contendo isótopos radioativos de elementos químicos e sem valor prático. O lixo radioativo é uma criação do século XX, que é justamente chamado de idade do átomo. Em nossas casas, as lâmpadas estão acesas e os eletrodomésticos estão funcionando, cuja eletricidade vem de usinas nucleares. É impossível imaginar hospitais modernos sem fontes de radiação radioativa, servindo tanto para o diagnóstico quanto para o tratamento de uma série de doenças. Bem, a ciência, como a produção, não pode prescindir de uma variedade de dispositivos nos quais elementos radioativos são amplamente utilizados. É por isso que o problema do descarte desses resíduos nas últimas décadas se tornou um dos mais atuais em termos de segurança ambiental. De fato, hoje os volumes de resíduos radioativos chegam a muitos milhares de toneladas por ano. E todos eles exigem manuseio adequado.

Como resolver o problema dos resíduos radioativos? Depende da categoria, classe de tais resíduos - nível baixo, nível médio e alto nível. O mais simples é o descarte das duas primeiras classes. Deve-se notar que dependendo composição química Os resíduos radioativos são divididos em de curta duração (com meia-vida curta) e de longa duração (com meia-vida longa). No primeiro caso, a maneira mais fácil seria armazenar temporariamente materiais radioativos em locais especiais em recipientes lacrados. Após um certo período de tempo, quando as substâncias perigosas se decompõem, os materiais restantes não representam mais perigo e podem ser descartados como lixo normal. Isso é exatamente o que é feito com a maioria das fontes técnicas e médicas de radiação radioativa, que contêm apenas isótopos de vida curta com meia-vida de alguns anos no máximo. Nesse caso, tambores metálicos padrão com volume de 200 litros são geralmente usados como recipientes para armazenamento temporário. Ao mesmo tempo, os resíduos de baixo e médio nível são despejados com cimento ou betume para evitar que caiam para fora do tanque.

O procedimento de descarte de resíduos de usinas nucleares é muito mais complicado e exige atenção redobrada. Portanto, esse procedimento é realizado apenas em fábricas especiais, que são muito poucas no mundo hoje. Aqui, com a ajuda de tecnologias especiais de processamento químico, a maioria das substâncias radioativas é extraída para sua reutilização. A maioria maneiras modernas o uso de membranas de troca iônica permite que até 95% de todos os materiais radioativos sejam reutilizados. Ao mesmo tempo, os resíduos radioativos são significativamente reduzidos em volume. No entanto, ainda não é possível desativá-los completamente. É por isso que a próxima etapa do descarte é a preparação dos resíduos para armazenamento a longo prazo. Levando-se em conta que os resíduos da CN têm meia-vida longa, praticamente esse armazenamento pode ser chamado de eterno.

O lixo radioativo é o mais visão perigosa lixo no chão, que exige muito cuidado e cuidado no manuseio e traz os maiores danos ao meio ambiente, à população e a todos os seres vivos.

2) Quais são as tendências em seu desenvolvimento.

Radioatividade Este fenômeno foi descoberto em conexão com o estudo da relação entre luminescência e raios-x. No final do século 19, durante uma série de experimentos com compostos de urânio, o físico francês A. Becquerel descobriu um tipo de radiação até então desconhecido passando por objetos opacos. Ele compartilhou sua descoberta com os Curie, que a estudaram de perto. Foram os mundialmente famosos Marie e Pierre que descobriram que todos os compostos de urânio têm a propriedade de radioatividade natural, como ele em forma pura, bem como tório, polônio e rádio. Sua contribuição foi realmente inestimável.

Mais tarde, soube-se que todos elementos químicos de uma forma ou de outra são radioativos, porque estão contidos em ambiente natural na forma de vários isótopos. Os cientistas também pensaram em como o processo de decaimento nuclear poderia ser usado para gerar energia e foram capazes de iniciá-lo e reproduzi-lo artificialmente. E para medir o nível de radiação, um dosímetro de radiação foi inventado.

Inscrição. Além da energia, a radioatividade recebeu ampla aplicação e em outros setores: medicina, indústria, pesquisa científica e agricultura. Com a ajuda dessa propriedade, eles aprenderam a impedir a propagação de células cancerígenas, fazer diagnósticos mais precisos, descobrir a idade de tesouros arqueológicos, monitorar a transformação de substâncias em diversos processos, etc. A lista de possíveis aplicações da radioatividade é constantemente expandindo, por isso é até surpreendente que a questão do descarte de materiais residuais tenha se tornado tão aguda apenas nas últimas décadas. Mas isso não é apenas lixo que pode ser facilmente jogado em um aterro sanitário.

resíduos radioativos. Todos os materiais têm sua própria vida útil. Isso não é exceção para os elementos usados na energia nuclear. A saída é um resíduo que ainda possui radiação, mas não tem mais valor prático. Como regra, o combustível nuclear usado, que pode ser reprocessado ou usado em outras áreas, é considerado separadamente. No mesmo caso nós estamos falando apenas sobre resíduos radioativos (RW), cujo uso posterior não é fornecido, portanto, é necessário se livrar deles.

Opções. O suficiente por muito tempo acreditava-se que o descarte de resíduos radioativos não requer regras especiais, bastava dispersá-los no meio ambiente. No entanto, mais tarde descobriu-se que os isótopos tendem a se acumular em certos sistemas, como tecidos animais. Esta descoberta mudou a opinião sobre os resíduos radioativos, pois neste caso a probabilidade de seu movimento e entrar em corpo humano com comida tornou-se bastante elevado. Por isso, optou-se por desenvolver algumas opções de como lidar com esse tipo de resíduo, principalmente para a categoria de alto nível.

Tecnologias modernas tornar possível neutralizar o perigo representado pelos resíduos radioativos, tanto quanto possível, processando-os jeitos diferentes ou colocados em um espaço seguro para humanos. Vitrificação. De outra forma, essa tecnologia é chamada de vitrificação. Ao mesmo tempo, os resíduos radioativos passam por várias etapas de processamento, resultando na obtenção de uma massa bastante inerte, que é colocada em recipientes especiais. Em seguida, esses contêineres são enviados para armazenamento. Synrok. Este é outro método de neutralização de resíduos radioativos desenvolvido na Austrália. Neste caso, um composto complexo especial é usado na reação. enterro. Nesta fase, está em andamento uma busca por locais adequados na crosta terrestre onde os resíduos radioativos possam ser colocados. O mais promissor é o projeto, segundo o qual o material gasto é devolvido às minas de urânio. Transmutação. Já estão sendo desenvolvidos reatores que podem transformar resíduos altamente radioativos em substâncias menos perigosas. Simultaneamente à neutralização dos resíduos, são capazes de gerar energia, pelo que as tecnologias nesta área são consideradas extremamente promissoras. Remoção para o espaço sideral. Apesar da atratividade dessa ideia, ela tem muitas desvantagens. Em primeiro lugar, este método é bastante caro. Em segundo lugar, existe o risco de um acidente do veículo lançador, que pode ser um desastre. Finalmente, entupimento espaço sideral esse desperdício depois de um tempo pode se transformar em grandes problemas.

Projetos internacionais. Dado que o armazenamento de resíduos radioativos tornou-se mais relevante desde o fim da corrida armamentista, muitos países preferem cooperar nesta questão. Infelizmente, ainda não foi possível chegar a um consenso nessa área, mas a discussão de vários programas na ONU continua. Os projetos mais promissores parecem ser a construção de uma grande instalação internacional de armazenamento de resíduos radioativos em áreas escassamente povoadas, geralmente na Rússia ou na Austrália. No entanto, os cidadãos deste último estão protestando ativamente contra esta iniciativa.

No este momento A AIEA formulou um conjunto de princípios destinados a gerenciar os resíduos radioativos de forma a proteger a saúde humana e o meio ambiente agora e no futuro, sem impor um ônus indevido às gerações futuras:

1) Proteção da saúde humana. Os resíduos radioactivos são geridos de forma a proporcionar um nível aceitável de protecção da saúde humana.

2) Proteção ambiental. Os resíduos radioativos são gerenciados de forma a garantir um nível aceitável de proteção ambiental.

3) Proteção além das fronteiras nacionais. A gestão dos resíduos radioactivos é efectuada de forma a ter em conta possíveis consequências para a saúde humana e o meio ambiente além das fronteiras nacionais.

4) Proteção das gerações futuras. Os resíduos radioativos são gerenciados de forma que as consequências para a saúde previstas para as gerações futuras não excedam os níveis apropriados de consequências que são aceitáveis hoje.

5) Fardo para as gerações futuras. Os resíduos radioativos são gerenciados de forma a não impor um ônus indevido às gerações futuras.

6) Estrutura legal nacional. A gestão dos resíduos radioactivos é efectuada no quadro de um quadro jurídico nacional adequado que prevê uma divisão clara de responsabilidades e a atribuição de funções reguladoras independentes.

7) Controle sobre a geração de resíduos radioativos. A geração de resíduos radioativos é mantida no nível mínimo praticável.

8) Interdependência da geração e gestão de resíduos radioativos. Devem ser tidas em devida conta as interdependências entre todas as fases da produção e gestão dos resíduos radioactivos.

9) Segurança de instalação. A segurança das instalações de gestão de resíduos radioativos é adequadamente assegurada ao longo de sua vida útil.

3) Como se manifesta na hidrosfera.

A poluição é mais frequentemente associada ao esgoto despejado nos rios ou à poluição atmosférica que envolve cidades inteiras. Ao mesmo tempo, as pessoas muitas vezes esquecem a poluição dos oceanos e mares, que talvez sejam os ecossistemas mais importantes para a existência de vida na Terra.

As consequências da poluição cada vez maior dos mares só recentemente se tornaram o foco da atenção da comunidade mundial e da política. Nas atuais circunstâncias, é urgente tentar desfazer os erros do passado e evitar a poluição dos oceanos no futuro.

A mudança no estado da hidrosfera é determinada por três razões principais: esgotamento recursos hídricos devido à influência humana na biosfera, um aumento acentuado na demanda de água e poluição dos mananciais.

Os impactos antropogênicos mais intensos são, em primeiro lugar, água da superfície terra (rios, lagos, pântanos, solo e águas subterrâneas). Há três décadas, o número de fontes água fresca era suficiente para o abastecimento normal da população. Mas devido ao rápido crescimento da construção industrial e habitacional, a água tornou-se escassa e sua qualidade caiu drasticamente. De acordo com Organização Mundial Saúde (OMS), cerca de 80% de todas as doenças infecciosas no mundo estão associadas à má qualidade da água potável e às violações dos padrões sanitários e higiênicos de abastecimento de água. A poluição da superfície dos corpos d'água com filmes de óleo, gorduras, lubrificantes impede as trocas gasosas da água e da atmosfera, o que reduz a saturação da água com oxigênio e afeta negativamente o estado do fitoplâncton e leva a morte em massa peixes e pássaros.

A poluição da água por várias substâncias perigosas é um problema sério para a ecologia da Terra. Isso leva ao fato de que os organismos vivos morrem nele. Esta água não pode ser bebida sem purificação especial. As fontes de poluição natural são as inundações, os fluxos de lama, a erosão das margens, precipitação. Mas acima de tudo o dano às fontes de água é causado por uma pessoa. Resíduos industriais perigosos, resíduos domésticos e águas fecais, fertilizantes, esterco, derivados de petróleo, metais pesados e muito mais são lançados em rios, lagos, reservatórios.

A contaminação radioativa da hidrosfera é o excesso do nível natural de radionuclídeos na água. As principais fontes de contaminação radioativa do Oceano Mundial são acidentes de grande escala (NEA, acidentes de navios com reatores nucleares), poluição de testes armas nucleares, disposição de resíduos radioativos no fundo, poluição por resíduos radioativos que são despejados diretamente no mar.

Resíduos de usinas nucleares britânicas e francesas poluídos elementos radioativos quase todo o Atlântico Norte, especialmente os mares do Norte, Norueguês, Groenlândia, Barents e Branco. A Rússia também contribuiu para a contaminação do Oceano Ártico com radionuclídeos.

O trabalho de três reatores nucleares subterrâneos e uma usina radioquímica para a produção de plutônio, além de outras indústrias em Krasnoyarsk, levou à contaminação de um dos mais principais rios mundo - o Yenisei (mais de 1500 km). Obviamente, esses produtos radioativos acabaram no Oceano Ártico.

As águas do Oceano Mundial estão contaminadas com os radionuclídeos mais perigosos de césio-137, estrôncio-90, cério-144, ítrio-91, nióbio-95, que, tendo uma alta capacidade bioacumulativa, passam pelas cadeias alimentares e se concentram em ambientes marinhos. organismos de níveis tróficos mais altos, criando um perigo tanto para os hidrobiontes quanto para os humanos.

As áreas de água estão poluídas por várias fontes de radionuclídeos Mares do Ártico Assim, em 1982, a poluição máxima de césio-137 foi registrada na parte ocidental do Mar de Barents, que foi 6 vezes maior do que a poluição global das águas do Atlântico Norte. Ao longo de um período de observação de 29 anos (1963-1992), a concentração de estrôncio-90 no Branco e Mares de Barents diminuiu apenas 3-5 vezes.

Perigo significativo é causado por inundações no mar de Kara (perto do arquipélago Terra nova), 11 mil contêineres com resíduos radioativos, além de 15 reatores de emergência de submarinos nucleares.

Também em 11 de março de 2011, um terremoto de magnitude 9,0 ocorreu no nordeste do Japão, mais tarde chamado de "Grande Terremoto do Leste". Após os tremores, uma onda de tsunami de 14 metros atingiu a costa, que inundou quatro dos seis reatores da usina nuclear de Fukushima-1 e desativou o sistema de resfriamento do reator, o que levou a uma série de explosões de hidrogênio, derretendo o núcleo , como resultado do qual a atmosfera e o oceano receberam substâncias radioativas.

A maioria das substâncias radioativas cai sobre os mares e oceanos, e as substâncias radioativas chegam lá com as águas dos rios. Como resultado, o conteúdo de substâncias radioativas nos oceanos está em constante crescimento. A sua massa principal concentra-se nos estratos superiores a profundidades até 200-300 m, o que é especialmente perigoso, pois são as camadas superiores do oceano que se distinguem pela maior produtividade biológica. Mesmo baixas concentrações de isótopos radioativos causam grandes danos à reprodução dos peixes. As águas do Oceano Pacífico contêm muitas vezes mais substâncias radioativas do que as águas do Atlântico. Esta é uma consequência direta um grande número explosões de testes nucleares realizados em oceano Pacífico e na China. No entanto, apesar de um aumento significativo no teor de substâncias radioativas na água dos mares e oceanos, sua concentração ainda é centenas de vezes menor do que o permitido pelos padrões internacionais para água potável. Mas o perigo de violações ambientais ainda é muito alto, uma vez que parte organismos marinhos capaz de acumular isótopos radioativos em grandes quantidades. Assim, em comparação com a água do oceano, a radioatividade pode ser 200 vezes maior nos músculos dos peixes, 50.000 vezes maior no plâncton e 300.000 vezes maior no fígado dos peixes. Portanto, o monitoramento cuidadoso da radiação das capturas deve ser realizado em todos os principais portos de recebimento de pescado.

O grau de acumulação de isótopos radioativos por plantas e animais depende do tipo de geossistema. Assim, a vegetação de turfeiras de musgo, matagais de urze, prados alpinos e tundra acumula intensamente substâncias radioativas.

4) Quais são as consequências ambientais.

A contaminação radioativa é uma contaminação extremamente perigosa ar atmosférico e águas dos oceanos. Os radionuclídeos se acumulam nos sedimentos do fundo, movendo-se para o topo das pirâmides tróficas. Os radionuclídeos entram nos organismos humanos e animais e afetam órgãos vitais, e esse efeito também afeta a prole. As fontes de contaminação radioativa são todos os tipos de testes de armas nucleares, emissões de acidentes, vazamentos em instalações associadas à produção desse tipo de combustível e a destruição de seus resíduos. O número de armas nucleares e navios de guerra com reatores nucleares produzidos no mundo é bastante grande e inexplicável do ponto de vista da conveniência. Afinal, a perspectiva de guerra com o uso de armas nucleares tem apenas um resultado - a morte da humanidade e danos incríveis a toda a biosfera.

O aumento das doses de radiação afeta o aparelho genético e as estruturas biológicas dos organismos humanos, plantas e animais. Tais doses podem ser liberadas como resultado de emergências em instalações associadas ao uso de energia atômica ou em caso de explosões nucleares.

São empresas que produzem combustível nuclear, usinas nucleares, bases para quebra-gelo e submarinas frotas nucleares, fábricas para a produção de submarinos nucleares, estaleiros, estacionamento de navios nucleares desativados. De particular perigo são as instalações de armazenamento de resíduos nucleares e as empresas para o seu processamento. O alto custo da tecnologia serve como limitação para o reprocessamento do combustível nuclear irradiado. Hoje, o lixo nuclear de muitos estados é importado para a Rússia.

As usinas nucleares agora fazem parte de uma série de fontes tradicionais de energia. O uso da energia nuclear para fins pacíficos, é claro, tem suas vantagens, mas continua sendo um objeto de risco potencial não apenas para as regiões onde estão localizadas as usinas nucleares.

No século XX. Dois grandes acidentes ocorreram na Rússia, que, em termos de impacto no meio ambiente e nos seres humanos, são catastróficos.

1957- associação de produção militar "Mayak": vazamento de resíduos radioativos despejados e armazenados em um lago "sem drenagem". Este lago tinha um fundo de 120 milhões de curies. Danos foram causados a fontes de água, florestas e terras agrícolas.

1986- o acidente na usina nuclear de Chernobyl causou enormes danos não apenas à área de sua localização. A nuvem radioativa foi transportada por massas de ar a uma distância bastante grande. Ao redor da usina nuclear de Chernobyl, uma zona proibida para as pessoas viverem se estendia por muitos quilômetros. Mas animais e pássaros vivem não apenas na área afetada, mas também migram para áreas vizinhas.

2014. - o acidente na usina nuclear japonesa "Fukushima-1" teve as mesmas consequências ambientais, mas a nuvem radioativa foi atribuída massas de ar longe no oceano.

Após essa tragédia, muitos países começaram a limitar a operação de suas usinas nucleares e se recusaram a construir novas. Isso porque ninguém pode garantir a segurança ambiental de tais instalações. Todos os anos há uma média de 45 incêndios, 15 vazamentos de materiais radioativos em usinas nucleares.

O planeta Terra acumulou tamanha quantidade de armas nucleares que seu uso repetido poderia destruir toda a vida em sua superfície. potências nucleares testes terrestres, subterrâneos e subaquáticos de armas atômicas estão sendo realizados. Tornou-se obrigatório demonstrar o poder do Estado através da produção de suas próprias armas nucleares. No caso de um conflito militar com o uso de armas nucleares

armas, pode ocorrer uma guerra atômica, cujas consequências serão as mais catastróficas.

Até o momento, níveis extremos de infecção ambiente externo já resultaram no seguinte:

1. A incidência de leucemia entre crianças na área de Sellafield é pelo menos 10 vezes maior do que a média do Reino Unido.

2. Perto de Sellafield, toda a população de pombos teve que ser destruída, pois eles estavam tão fortemente irradiados que até mesmo seus excrementos exigiam um descarte especial.

3. Em toda a Inglaterra, a presença de plutônio foi encontrada nos dentes de leite de crianças pequenas. Além disso, quanto mais próximo de Sellafield, maior era sua concentração. No entanto, o plutônio é formado apenas durante a regeneração do combustível nuclear.

4. No Canadá água do mar isótopos radioativos foram descobertos, que também são formados apenas durante a regeneração.

5. A incidência de câncer nas proximidades do complexo nuclear do Cabo La Hague é 3-4 vezes maior do que a média francesa.

6. Amostras Águas Residuais, levados pelo Greenpeace, nem sequer foram autorizados a serem importados para a Suíça, pois eram resíduos radioativos. Foi instaurado um processo criminal contra os ativistas da organização em conexão com a violação da lei sobre o uso de energia atômica e a prevenção da ameaça de contaminação radioativa, uma vez que eles tentaram praticamente ilegalmente importar resíduos radioativos.

Em uma palavra, neste momento a situação está se desenvolvendo de tal forma que as gerações futuras herdarão de nós toda uma montanha de lixo nuclear. A entrada de resíduos radioativos na atmosfera, hidrosfera e litosfera durante seu sepultamento e testes nucleares leva a uma violação do aparato genético de humanos, plantas e animais devido à ocorrência de mutações devido ao excesso de valores de fundo, à transferência e acúmulo de radionuclídeos através das cadeias alimentares, a sua entrada itens alimentares e comida humana. Os isótopos radioativos minam significativamente o pool genético dos seres vivos.

O conceito de lixo radioativo

Fontes de resíduos

Classificação

Gerenciamento de resíduos radioativos

Principais etapas da gestão de resíduos radioativos

enterro geológico

Transmutação

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

De acordo com a “Lei sobre o Uso de Energia Atômica” russa (nº 170-FZ de 21 de novembro de 1995), os resíduos radioativos são materiais nucleares e substâncias radioativas, cujo uso posterior não é esperado. 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 irradiado é um elemento combustível contendo resíduos de combustível nuclear e muitos produtos de fissão, principalmente 137 Cs e 90 Sr, 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 processados materiais radioativos;

Na forma líquida, variando de soluções de contadores de cintilação de instalações de pesquisa a resíduos líquidos de alto nível do 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 (que são emissores beta), bem como urânio-238, tório-232 (que emitem partículas 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 certa quantidade de cinzas volantes permanece na atmosfera e é inalada Ao mesmo tempo, a quantidade 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.

RAO Médico. 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).