3.2.3. Источники радиационной опасности.

Развитие ядерной энерготехнологии имеет тенденцию к росту единичных мощностей производства и емкостей технологических установок при увеличении концентрации производств в густонаселенных районах. Сегодня в России действуют 29 ядерных реакторных установок, обеспечивающих 13% производимой в стране электроэнергии (в мире 440, вырабатывающих почти 20% общемирового производства электроэнергии). В стране действуют множество ядерных устройств, включая АЭС, 39 исследовательских реакторов, 39 критических и 15 подкритических стендов, 454 пункта хранения ядерных материалов и РО, более 5 тыс ИИИ в хозяйстве, а также 1508 пунктов хранения радиоактивных веществ. На 70% списанных ПЛА не выгружено из реакторов отработанное ядерное топливо. На них же находится 15360 м ³ ЖРО и 24900 т ТРО. Кроме того в хранилищах на флоте 14 тыс т ЖРО. и 26 тыс т ТРО. Кроме того, вследствие естественных процессов развития техники и технологий происходит усложнение единичных объектов производства, что объективно увеличивает вероятность нарушения работы этих объектов. Такие нарушения могут приводить к выбросу опасных веществ в атмосферу. Повышенный по сравнению с нормальным при эксплуатации выброс опасных веществ рассматривается как аварийный процесс (авария)

По международной шкале (INES) радиационные аварии подразделяются на :

1. Незначительное происшествие.

2. Происшествие средней тяжести.

3. Серьезное происшествие.

4. Авария в пределах АЭС (выброс радиоактивных продуктов, не превышающих дозовых для населения).

5.Авария с риском для окружающей среды (необходимость введения защиты населения и персонала в ограниченной зоне в районе АЭС.

6. Тяжелая авария.

7. Глобальная авария.

Аварийная ситуация может возникнуть не только вследствие ошибок операторов, дефектов в конструкциях, износа оборудования и пр. Он может возникнуть в результате диверсии, террористического акта, саботажа, а также в ходе военных действий. (Налеты израильской авиации по иракскому ядерному центру «Ошрах» достигли цели). Таким образом, круг источников радиа­ционной опасности, подстерегающей человека, обширен и посто­янно растет. В первую очередь, это последствия ядерных взрывов. С 1954 по 1990 г. было проведено 715 ядерных испытаний, из них 559 в военных целях и 156 мирных. Из них 456 на Семипалатинском полигоне и 130 на Новой Земле. Это предприятия, осуществляющие разработку место­рождений и обогащение урана; ядерные реакторы; предприятия радиохимической промышленности, занимающиеся переработкой радиоактивных отходов; радионуклиды, используемые в хозяйстве.

3.2.3.1.Урановая промышленность.

Несколько слов об уране как ра­диоактивном элементе. Это тяжелый химический элемент с атом­ным весом 92. Природный уран имеет три естественных изотопа: уран-238 (99, 274 %), уран-235 (0,7024 %) и уран-234 (0,00057 %). Все изотопы являются α-излучателями, обладающими незначи­тельной радиоактивностью. Так, 2800 кг урана по активности эквивалентны 1 г радия-226. Период полураспада урана-235=7,13 х 108 лет. Кроме того, образуются искусственные изото­пы: уран-233 и уран-227 с периодом полураспада 1,3 и 9,3 мин.

Уран представляет собой плотный мягкий металл, по внешне­му виду похожий на сталь. Легко поддается обработке. В порош­кообразном состоянии пирофорен, горит ярким пламенем. Содер­жание урана в природе 2,5-3 х 10'4%. Но в некоторых материалах оно доходит до 60 %. Так, настуран или урановая смолка содер­жит 66-85 % оксидов урана (UO, UO₂, UO₃,). В Росси ежегодно добывают 2,5 тыс т. Уран-238 не принадлежит к числу высокоактивных элементов, т.к. для возбуждения и последующего деления его ядер (радиоактивного распада) требуются быстрые нейтроны с энергиями > 1 МэВ.

В 1 см³ урана заключено столько же энергии, сколько в 60 м³ бензина, 100-150 т угля или 60 тыс. м³ природного газа.

Как и уголь, уран добывают в подземных шахтах или откры­тым способом из руд, содержащих 0,05 - 0,5 % урана. Половину руды добывают закрытым способом (в рудниках), а половину открытым в карьерах. Сейчас широко используется получение урана без добычи руды – путем подземного выщелачивания из рудного тела. В России в год добывается 3 тыс т природного урана при потреблении 10 тыс т. Руду превращают в раствор или пульпу, выщелачивают кислотой или содой. Затем сорбируют смолами, растворяют в азотной кислоте до UO ₂ и, обрабатывая фторводородом, превращают в UF ₄. В последующем идет процесс восстановления с выходом ²³⁸ U в виде слитков в вакуумных печах.

Оставшаяся после отделения урана в большом количестве порода (при получении 1 т радиоактивного материала образуются до 10-15 тыс. т в процессе добычи и от 10 до 100 тыс. т отходов в процессе переработки) содержит незначительное количество ура­на, радия и других дочерних радиоактивных продуктов распада. Тем не менее существует опасность попадания радиоактивных веществ в атмосферу в результате выветривания и размыва «хвостов» в местах добычи. Основная же опасность состоит в выделении из отходов радиоак­тивного газа - радона. Поступая в организм при вдохе, он спосо­бен вызывать облучение слизистых тканей легких. Кроме того, при обогащении руды гидромеханическим способом отходы ме­таллургических заводов, содержащие радиоактивные вещества, в частности радий-226, могут попасть в реки и озера. Полученный урановый концентрат, содержащий от 0,7 до 2% необходимого, способного к радиоактивному распаду урана-235, посредством газовой диффузии превращают в газовое состояние. При пропускании находящихся в газовом состоянии изотопов через пористые фильтры возможна утечка некоторого количества газообразного гексафторида урана из конденсационно-испарительной установки в атмосферу.

Получаемые при производстве тепловыделяющих элементов (твэлов) некоторые урановые сплавы, стружки, опилки являются пирофорами. При воспламенении во время транспортировки или! хранения в окружающую среду могут быть выброшены значительные количества отходов сгоревшего урана.

Получение ядерной энергии основано на использовании трех делящихся радионуклидов : уран-235-естественный радионуклид, два других – плутоний-235 и уран-237 получают искусственным путем в процессе ядерно-топливного цикла.