6. Радіоактивні відходи, їх моніторинг.

Радіоакти́вні відхо́ди (РАВ) — відходи, які містять радіоактивні хімічні елементи, не мають практичної цінності. Частіше всього радіоактивні відходи є продуктами ядерних процесів, як-от ядерний розпад.

Згідно з Законом України “Про поводження з радіоактивними відходами”, радіоактивні відходи - матеріальні об'єкти та субстанції, активність радіонуклідів або радіоактивне забруднення яких перевищує межі, встановлені діючими нормами, за умови, що використання цих об'єктів та субстанцій не передбачається.

Правовідносини у сфері поводження з радіоактивними відходами регулюються Законом України “Про поводження з радіоактивними відходами”, Законом України "Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку", іншими актами законодавства.

Класифікація радіоактивних відходів:

РАВ класифікують за різними ознаками (рис. 3): за агрегатним станом, за складом (видом) випромінювання, за часом життя (період напіврозпаду Т _{1 / 2),} за питомою активністю (інтенсивность випромінювання).

Класифікація радіоактивних відходів

За складом (видом) випромінювання

По агрегатному

стану

- випромінювання

тверді

 - випромінювання

рідкі

 - випромінювання

газоподібні

нейтронне випромінювання

За питомою активністю

( інтенсивністю випромінювання)

За часом життя

(період напіврозпаду Т _{1 / 2})

низькоактивні (менше 0,1 Кі/м²)

короткоживучі (Т _{1 / 2} – менше 1 р.)

середньоактивні(0,1-1000 Кі/м²)

середньоживучі(Т _{1 / 2} 1 - 100 р.)

високоактивні(більше 1000 Кі/м²)

довгоживучі (Т _{1 / 2} – більше 100 р.)

За агрегатним станом найбільш поширеними є рідкі радіоактивні відходи. Рідкі радіоактивні відходи утворюються в процесі експлуатації атомних електростанцій (АЕС), регенерації ядерного палива з відпрацьованих тепловидільних елементів, використання різних джерел радіоактивних випромінювань у науці, техніці й медицині.

Рідкі радіоактивні відходи за своєю активністю діляться на 3 категорії: низького рівня активності, питома активність яких не перевищує 10^-5 кюрі/л, середнього рівня - від 10^-5 до 1 кюрі/л і високоактивні відходи - вище від 1 кюрі/л. Понад 99,9% всієї активності, що виникає в процесі експлуатації АЕС, при регенерації ядерного пального переходить у рідкі високоактивні відходи, які після концентрування до невеликих об'ємів захоронюються. Рідкі відходи низького рівня активності, так звані нетехнологічні відходи, що утворяться за рахунок обмивки приміщень і при пранні спецодягу, після ретельного очищення від радіоактивних ізотопів методами коагуляції й іонного обміну або дистиляцією направляються у виробництво для повторного використання або можуть скидатися в каналізацію.

До твердих радіоактивних відходів належать забруднені матеріали, які не піддаються відмиванню, використаний спецодяг і ін. Все це переноситься для довготермінового захоронення в бетонні траншеї і, як правило, заливається цементом.

На об'єктах атомної промисловості і АЕС, крім рідких і твердих відходів, можливі викиди, що містять леткі сполуки радіоактивних ізотопів або самі радіоактивні ізотопи, такі як ¹³¹I, ¹²⁹I (йод), ⁸⁵Kr (криптон), а також утворення радіоактивних аерозолів. Всі ці викиди проходять спеціальну очисну систему й потім віддаляються в атмосферу через вентиляційну трубу.

Проблема зберігання радіоактивних відходів (РАВ) пов’язана з необхідністю захисту довкілля від розповсюдження РАВ за межі сховищ. Оскільки РАВ є токсичними речовинами, контроль за їхньою міграцією має величезне значення на будь-яких етапах.

Моніторинг має включати такі процедури:

– визначення рівня забрудненості в певних (критичних) точках, таких як свердловини у водоносних шарах на границях сховища, в пробах повітря та ґрунту на напрямках від сховища до житлових масивів, зон відпочинку тощо;

– порівняння значень забрудненості з припустимими рівнями та з рівнями, які були визначені під час минулих спостережень;

– обчислення трендів та надання рекомендацій щодо подальшого функціонування сховища (його експлуатування, закриття або утворення штучного захисного бар’єра з метою загальмувати міграцію РАВ).

Залежно від умов експлуатування сховищ моніторинг передбачає такі режими:

– рутинний, коли умови відповідають прийнятим нормальним умовам (зазвичай, цей режим визначення РАВ у довкіллі передбачає щорічні вимірювання концентрації РАВ у заздалегідь зазначених точках);

– каузальний, зокрема аварійний, коли певні події (пожежа, повінь, землетрус, торнадо, вибух тощо) можуть порушити герметичність сховища або структуру ґрунту навколо нього (цей режим передбачає таку частоту визначання концентрації РАВ у воді, ґрунті та повітрі, яка адекватна швидкості процесів, що спричинили перехід від рутинного моніторингу до каузального та подальшу міграцію РАВ);

– післяаварійний, роль якого полягає у визначенні меж міграції РАВ, можливих граничних значень РАВ та термінів стабілізації процесів міграції чи повернення їх у нормальні межі (цей режим характеризується поступовим зменшенням частоти визначень концентрацій РАВ від каузальної до рутинної процедур).

Схему потрапляння РАВ з поверхні ґрунту (під впливом опадів) у воду відкритого водоймища через ненасичену зону ґрунту і водоносний шар ґрунтових вод наведено на рисунку.

Рис. 4 Схема шляхів мігрування РАВ у ґрунтових водах