Лекция 3.

Аэс и окружающая среда.

Основной особенностью типовой модели взаимодействия АЭС с окружающей средой является наличие ядерного реактора Р – аппарата, в котором обеспечивается поддержание регулируемой цепной реакции деления ядер атомов урана, тория и плутония и преобразование энергии, освобождающейся при этой реакции, в теплоту.

В одном грамме ²³⁵U содержится 2,56·10²¹ ядер, при делении которых может выделиться энергия 8,2·10¹⁰ Вт·с/г=0,950 МВ ·сут/г. Для получения энергии 1 МВт·сут должно быть израсходовано 1,05 г ²³⁵U, для выработки 1 кВт·ч тепловой энергии – 43,8·10^-6 г ²³⁵U.

Почти вся тепловая энергия ядерной реакции передается в активной зоне теплоносителю.

Прямой выход радиоактивных отходов (р.о.) ядерных реакций в окружающую среду предотвращается многоступенчатой системой радиационной защиты. На всех АЭС предусматриваются меры по предотвращению выбросов радиоактивности в окружающую среду как в условиях нормальной эксплуатации, так и аварийных ситуациях.

При нормальной эксплуатации АЭС радиоактивность контура ядерного реактора обусловлена активацией продуктов коррозии и проникновением продуктов деления в теплоносоитель, а также тритием. Наведенной активности подвергаются практически все вещества, взаимодействующие с радиоактивными излучениями. В схемах АЭС предусматриваются необходимые устройства для сбора активных веществ и удаления их в виде жидких, газообразных или твердых отходов. Жидкие отходы содержат радиоактивные изотопы стронция, цезия, водорода и других элементов.

Систематические наблюдения за воздействием ФЭС на водную среду при нормальной эксплуатации не обнаружили существенных изменений естественного радиоактивного фона.

Основные процессы взаимодействия ФЭС и ТЭС с окружающей средой, если рассматривать контур преобразования тепловой энергии в электрическую, в принципе однотипны. Основное тепловыделение АЭС в окружающую среду, как и на ТЭС, происходит в конденсаторах паротурбинных установок.

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончании срока службы. Для промышленных АЭС предусматривается несколько вариантов захоронения:

помещение всех загрязненных радиоактивностью элементов в шахтные выработки;

захоронение только наиболее загрязненных наведенной радиоактивностью элементов с повторным использованием остальных по назначению;

периодическая деактивация оборудования на месте с захоронением концентрированных отходов и смывов.

Активность радионуклида в источнике

Выше уже встречалась единица измерения активности радионуклида кюри (Ки). Эта еди­ница была предложена много лет назад для измерения мощности радиоактивных источни­ков. Один кюри определяется как активность радионуклида в источнике, в котором происходит 3,7•10¹⁰ актов распада в секунду. Остается, однако, неясным, относится ли это оп­ределение к объему или массе вещества. Для того чтобы устранить этот недостаток, а также сделать единицу активности независимой от свойств отдельных веществ или произвольно выбранных величин, была предложена новая единица активности радионуклида в источни­ке - беккерель (Бк), которая определяется как один распад в секунду. Беккерель вклю­чен в систему единиц СИ; для выражения зна­чений различного масштаба употребляются, как это принято в системе СИ, соответствую­щие кратные единицы.