4.4.1 Розрахунок ступеня радіоактивного забруднення іонообмінних смол сво як радіоактивн их відходів аес

Розрахунок поглиненої дози випромінювання проводиться виходячи з припущення, що всі радіонукліди рівномірно розподілені по висоті шару смоли, ступінь очищення постійна для всього фільтроциклу і продування не змінюється з часом. Накопичення активності на фільтрі можна розрахувати за наступним виразом:

де - питома активність радіонуклідів (середня по всьому об'єму), Бк/кг; - частка активності, затримує фільтром; - питома активність очищаємого теплоносія, Бк/кг; m - маса іоніта, кг.

При оцінці поглиненої іонітом дози зручно користуватися величиною питомої активності іонообмінної смоли, усередненої за певний час і розраховувати за рівнянням

Частка енергії γ – і β - випромінювання, поглинена безпосередньо смолою, пропорційна частці смоли в системі іоніт - розчин. Наближений розрахунок дози, поглиненої іонітом, з урахуванням прийнятих припущень

де – поглинена іонітом доза за рахунок β – випромінювання; g – вихід β – випромінювання на розпад; E – енергія випромінювання розглянутого виду випромінювання, МэВ; , – число електронів в 1 г іоніта або розчину; - поглинена іонітом доза за рахунок – випромінювання; - повна іонізаційна гамма - постійна радіонукліда ; q - середній геометричний фактор, см.

Питома активність радіонуклідів (середня по всьому об’єму

Питома активність іонообмінної смоли (усереднена за певний час)

Класифікація рідких радіоактивних відходів

Категорія	Об’ємна активність	Примітка
1	Aγ ≤ 0,37 кБк/дм3	Не переробляються
2	0,37 кБк/дм3 < Aγ ≤ 37 кБк/дм3	не вимагають захисту; переробляються звичайними методами
3	37 кБк/дм3 < Aγ ≤ 3,7 МБк/дм3	доцільний захист; переробка звичайними методами
4	3,7 МБк/дм3 < Aγ ≤ 370 ГБк/дм3	захист необхідний; переробка спеціальними методами
5	Aγ > 370 ГБк/дм3	необхідно охолодження; переробка спеціальними методами

4.4.2 Методи переробки рав

Розрізняють за різними ознаками:

• ступінь активності РАВ

• Існуючі (освоєні, з досвідом поводження) та перспективні

• фізичними, механічними, хімічними методами впливами на РАВ

• засобами та методами захоронення тощо

Цементування - Процес включення відходів у цемент, заснований на взаємодії в'яжучих речовин цементу (оксиди кальцію, силікати, алюмінати та ін.) з водою, що міститься у відходах, і не вимагає підвищення температури. Цемент дешевий і доступний продукт.

Істотним недоліком цементування є нестійкість цементних блоків до впливу ґрунтових вод, що призводить до вимивання радіонуклідів. Так, при контакті з водою в розчин може переходити до 30% загальної кількості включених у цементному моноліті радіонуклідів.

Бітумування. Бітум - продукт перегонки нафти або кам'яного вугілля (пек) завдяки своїй термопластичності, дозволяє при нагріванні успішно включати в себе концентрати з отриманням гомогенного продукту.

Вологостійкість бітуму забезпечує досить надійну гідроізоляцію включених компонентів.

До недоліків відносять :

- Складність апаратурного оформлення бітуміровання в порівнянні з методом цементування;

- Дефіцитність і висока вартість бітуму;

- Пожежонебезпека і біологічна нестійкість бітуму.

Полімеризація

Останнім часом розробляють процеси, в яких бітум замінюють штучними полімерами. Полімеризація протікає, як правило, без нагрівання. Метод полімеризації особливо зручний для фіксації відпрацьованих ионообменников. Апаратура при цьому може бути використана та ж, що і для бітумування.

Останнім часом перспективним є спосіб включення радіоактивних відходів в поліетилен при низьких температурах.

Поліетиленові блоки стійки до впливу іонізуючого випромінювання, вивітрювання, вимивання водою і пожежобезпечні. Водостійкість продуктів досить висока і відповідає рівню вимиваемості з бітумних блоків.

Оскловування

Скло, будучи не стехіометричним з'єднанням, при нагріванні здатне розчиняти, а при наступному охолодженні міцно утримувати складну суміш оксидів продуктів поділу. Одержуваний продукт має високу хімічну і радіаційну стійкість, є ізотропним, непористим.

Головний недолік скла - його термодинамічна нестійкість, яка проявляється в кристалізації скла (розскловування) під дією високої температури, обумовленої радіоактивним розпадом.

Пресування

Пресування - використовується для зменшення обсягу ТРО (теплоізоляція, відпрацьовані фільтри газоочистки, змішані відходи та ін.). Пресування зазвичай відбувається в 100 або 200 літрових бочках. Більшість використовуваних пресів забезпечує зменшення обсягу в 3-5 разів. Також існують установки пресування із зусиллям до 2 МН, т.зв. «Суперкомпактори», що дозволяють досягти зменшення обсягу в 10-15 разів. Такі преси використовуються для пресування металоконструкцій.