Знешкодження та перероблення радіоактивних відходів Особливості перероблення радіоактивних відходів та їхня класифікація

Проблема перероблення радіоактивних відходів виникла вже 40 років тому, коли розпочали вивчати атомну енергетику, але ще досі не знайдено досконалих промислових методів, які позбавили б людство від впливу небезпечних радіоактивних відходів (РВ).

Значущість знешкодження і перероблення радіоактивних відходів сьогодні очевидна, враховуючи їхню особливу небезпеку для біосфери і в першу чергу для людини. Крім цього, способи й методи перероблення РВ можуть застосовуватись і для перероблення інших небезпечних відходів, що містять токсичні метали або пестициди.

На відміну від інших відходів, радіоактивні відходи можуть перероблятися для усунення їхньої токсичності лише методом звичайного захоронення до того часу, доки активність РВ не знизиться в результаті радіоактивного розпаду до допустимого рівня. Отже, якщо активність РВ перевищує допустимий для скидування рівень, то їх слід захоронювати так, щоб запобігати потраплянню у навколишнє середовище та доступу людей без спеціального захисту.

Радіоактивні відходи, що утворюються в процесі експлуатації АЕС, становлять значну частину всіх РВ. Переважна частина радіоактивних речовин, що утворюються в результаті роботи реакторів, залишається у паливі. Вилучені з активної зони елементи ядерних реакторів, що виділяють тепло протягом визначеного часу, зберігають у спеціальних сховищах (басейнах витримування) на АЕС, а потім відправляють на радіохімічний завод. Після перероблення опроміненого палива радіоактивні речовини, що містяться в ньому, утворюють відходи кінцевого етапу ядерного технологічного циклу (ЯТЦ).

Для класифікації радіоактивних відходів слід застосовувати відомості про: джерело відходів; особливість ядерної установки або процес, в якому виявлено відходи; фізичні та хімічні форми відходів, - їхній агрегатний стан (газоподібні, рідкі та тверді), які зумовлюють різні способи оброблення; радіонуклідний склад і вміст окремих радіонуклідів.

Найчастіше РВ класифікують за питомою активністю. Відповідно до прийнятих норм виділяють три групи відходів: низько-активні відходи з питомою активністю до 105 Бк/л; середньоактивні з активністю до 1010 Бк/л і високоактивні відходи з активністю вище 1010 Бк/л [9].

Рідкі відходи вважають радіоактивними, якщо їхня питома активність перевищує ГДК для води.

Тверді відходи вважають радіоактивними, якщо:

— рівні забруднень поверхонь предметів, ґрунту та ін. перевищують 500а част./хв або 500р част./хв, визначених на площі 100 см2;

— питомий гамма-еквівалент перевищує 10"7 г-екв. Иа на 1 кг відходів.

Застосування того чи іншого методу перероблення та захоронення радіоактивних відходів залежить як від їх активності, так і від агрегатного стану. .

Знешкодження та перероблення газоподібних радіоактивних речовин

Газоподібними радіоактивними відходами зазвичай вважають відходи, розподілені в атмосфері у вигляді аерозолів, диму, туману, пилу й газів. Процеси перероблення газоподібних відходів можна поділити на три групи: перероблення (знешкодження) рідких аерозолів — туманів, очищення від пилу та очищення повітря від радіоактивних газів.

Рідкі аерозолі утворюються у деяких вузлах технологічного процесу перероблення тепловидільних елементів ядерних реакторів (ТВЕЛ). Для тонкого очищення від туманів використовують самоочисні тонковолокнисті фільтри безперервної дії типу "Фартос" продуктивністю до 500 м3/год. Кінцеве контрольне очищення здійснюють на так званих абсолютних фільтрах із спеціальної тканини.

Пил у значній кількості утворюється на стадії різання ТВБЛів, прожарювання солей. Проводять двостороннє вловлювання: на стадії грубого очищення використовують турбулентні промивні фільтри, а для очищення від дрібнодисперсного пилу — металеві або металокерамічні фільтри.

При переробленні високоактивних пилогазових відходів необхідно підвищувати концентрацію в них радіонуклідів і скеровувати на захоронення та зберігання. Цей спосіб оброблення придатний і для радіонуклідів з великим періодом піврозпаду.

Для звільнення вентиляційних викидів від радіоактивних інертних газів (РІГ) (ізотопи криптону, ксенону, а також аргону — 41) застосовують абсорбційні установки або газгольдери.