Главная:
Рефераты
Главная
Инвестиции
Международное публичное право
Схемотехника
Философия
АХД экпред финансы предприятий
Геодезия
Логистика
Режущий инструмент
Реклама и PR
Ресторанно-гостиничный бизнес бытовое обслуживан
ТГП
ТММ
Транспорт грузоперевозки
Безопасность жизнедеятельности
Гражданское процессуальное право
Конституционное право России
Прокурорский надзор
Таможенное право
Экологическое право
психология педагогика
Геология
Зоология
Криптология
Полиграфия
Журналистика издательское дело и СМИ
Медицина
Сельское лесное хозяйство и землепользование
Социология и обществознание
Экология и охрана природы
История экономики эк-ских учений
Качество упр-е качеством
Коммерческое дело торговля
Конституционное право
Криминалистика
Криминология
Планирование прогнозирование
Политология
Правоохранительные органы
Предпринимательство
Менеджмент
Метрология
Микроэкономика
Мировая экономика МЭО
Язык программирования СИ
Карта сайта
...
Рефераты. Проблемы захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях
Проблемы захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях
1
Содержание
1. Введение
2
2.
Радиоактивные отходы.
Происхождение и классификация.
4
2.1 Происхождение радиоактивных отходов.
4
2.2 Классификация радиоактивных отходов
5
3. Захоронение радиоактивных отходов.
7
3.1. Захоронение РАО в горных породах
8
3.1.1 Основные типы и физико-химические особенности горных пород для захоронения ядерных отходов.
15
3.1.2 Выбор места захоронения радиоактивных отходов.
18
3.2 Глубокое геологическое захоронение РАО .
19
3.3 Приповерхностное захоронение
20
3.4Плавление горной породы
21
3.5Прямое закачивание
22
3.6Другие способы захоронения РАО
23
3.6.1Удаление в море
23
3.6.2 Удаление под морское дно
23
3.6.3 Удаление в зоны подвижек
24
3.6.4 Захоронение в ледниковые щиты
25
3.6.5 Удаление в космическое пространство
25
4. Радиоактивные отходы и отработавшее ядерное топливо в атомной энергетике России.
25
5. Проблемы системы обращения с РАО в России и возможные пути ее решения
26
5.1 Структура системы обращения с РАО в РФ
26
5.2 Предложения по изменению доктрины обращения с РАО
28
6. Заключение
29
7. Список использованной литературы:
30
1. Введение
Вторая половина ХХ века ознаменовалась резким обострением экологических проблем. Масштабы техногенной активности человечества в настоящее время уже сравнимы с геологическими процессами. К прежним типам загрязнений окружающей среды, получивших экстенсивное развитие, добавилась новая опасность радиоактивного заражения. Радиационная обстановка на Земле за последние 60-70 лет подверглась существенным изменениям: к началу Второй мировой войны во всех странах мира имелось около 10-12 г полученного в чистом виде естественного радиоактивного вещества- радия. В наши дни один ядерный реактор средней мощности производит 10 т искусственных радиоактивных веществ, большая часть которых, правда, относится к короткоживущим изотопам.Радиоактивные вещества и источники ионирующего излучения используются практически во всех отраслях промышленности, в здравоохранении, при проведении самых разнообразных научных исследований.
За последние полвека на Земле образовались десятки миллиардов кюри радиоактивных отходов, и эти цифры увеличиваются с каждым годом. Особенно острой проблема утилизации и захоронения РАО атомных электростанций становится в настоящее время, когда наступает время демонтажа большинства АЭС в мире (по данным МАГАТЭ, это более 65 реакторов АЭС и 260 реакторов, использующихся в научных целях). Несомненно, что самый значительный объем РАО образовался на территории нашей страны в результате реализации военных программ на протяжении более 50 лет. Во время создания и совершенствования ядерного оружия одной из главных задач была быстрая наработка ядерных делящихся материалов, дающих цепную реакцию. Такими материалами являются высокообогащенный уран и оружейный плутоний. На Земле образовались самые большие наземные и подземные хранилища РАО, представляющие огромную потенциальную опасность для биосферы на многие сотни лет.
http://zab.chita.ru/admin/pictures/424.jpg
Вопрос обращения с радиоактивными отходами предполагает оценку различных категорий и методов их хранения, а также разные требования в отношении защиты окружающей среды. Целью ликвидации является изоляция отходов от биосферы на чрезвычайно длительные периоды времени, обеспечение того, что остаточные радиоактивные вещества, достигающие биосферы, будут в незначительных концентрациях в сравнении, например, с естественным фоном радиоактивности, а также обеспечение уверенности в том, что риск при небрежном вмешательстве человека будет очень мал . Захоронение в геологическую среду, широко предлагается для достижения этих целей.
Однако,существует множество разнообразных предложений относительно способов захоронения радиоактивных отходов, например:
· Долговременное наземное хранилище,
· Глубокие скважины(на глубине несколько км),
· Плавление горной породы(предлагалось для отходов, выделяющих тепло)
· Прямое закачивание(подходит только для жидких отходов),
· Удаление в море,
· Удаление под дно океана,
· Удаление в зоны подвижек,
· Удаление в ледниковые щиты,
· Удаление в космос
Некоторые предложения еще только разрабатываются учеными разных стран мира, другие уже были запрещены международными соглашениями.Большинство ученых, исследующих данную проблему, признают наиболее рациональной возможность захоронения радиоактивных отходов в геологичекую среду.
Проблема РАО - составная часть «Повестки дня на XXI век»», принятой на Всемирной встрече на высшем уровне по проблемам Земли в Рио-де-Жанейро (1992) и «Программы действий по дальнейшему осуществлению “Повестки дня на ХХI век”», принятой Специальной сессией Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций (июнь 1997 г.). В последнем документе, в частности, намечена система мер по совершенствованию методов обращения с радиоактивными отходами, по расширению международного сотрудничества в этой области (обмен информацией и опытом, помощь и передача соответствующих технологий и др.), по ужесточению ответственности государств за обеспечение безопасного хранения и удаления РАО.
В свой работе я попробую проанализировать и дать оценку утилизации радиоактивных отходов в геологической среде, а также возможных поледствий такого захоронения.
2. Радиоактивные отходы.Происхождение и классификация.
2.1 Происхождение радиоактивных отходов.
К радиоактивным отходам относятся не подлежащие дальнейшему использованию материалы, растворы, газообразные среды, изделия, аппаратура, биологические объекты, грунт и т.п., в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные нормативными актами. В категорию «РАО» может быть включено также отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), если оно не подлежит последующей переработке с целью извлечения из него компонентов и после соответствующей выдержки направляется на захоронение. РАО подразделяются на высокоактивные отходы (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО). Деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами.
Радиоактивные отходы представляют собой смесь стабильных химических элементов и радиоактивных осколочных и трансурановых радионуклидов. Осколочные элементы с номерами 35-47; 55-65 являются продуктами деления ядерного топлива. За 1 год работы большого энергетического реактора (при загрузке 100 т ядерного топлива c 5% урана-235) вырабатывается 10% (0.5 т) делящегося вещества и производится примерно 0.5 т осколочных элементов. В масштабах страны ежегодно только на энергетических реакторах АЭС вырабатывается 100 т осколочных элементов. 1
Основными и
наиболее опасными
для биосферы элементами радиоактивных отходов являются
Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, I, Cs, Ba, La....Dy
и трансурановые элементы:
Np, Pu, Am и Cm
. Растворы радиоактивных отходов высокой удельной активности по составу представляют собой смеси азотнокислых солей с концентрацией азотной кислоты до 2,8 моль/литр, в них присутствуют добавки
HF
(до 0,06 моль/литр) и
H
2
SO
4
(до 0.1 моль/литр). Общее содержание солей конструкционных элементов и радионуклидов в растворах составляет приблизительно 10 мас%.Трансурановые элементы образуются в результате реакции нейтронного захвата. В ядерных реакторах топливо (обогащенный природный уран) в виде таблеток
UO
2
помещается в трубки из циркониевой стали (тепловыделяющий элемент - ТВЭЛ). Эти трубки располагаются в активной зоне реактора, между ними помещаются блоки замедлителя (графита), регулирующие стрежни (кадмиевые) и трубки охлаждения, по которым циркулирует теплоноситель - чаще всего, вода. Одна загрузка ТВЭЛов работает примерно 1-2 года.
Радиоактивные отходы образуются:
* при эксплуатации и снятии с эксплуатации предприятий ядерного топливного цикла (добыча и переработка радиоактивных руд, изготовление тепловыделяющих элементов, производство электроэнергии на АЭС, переработка отработавшего ядерного топлива);
* в процессе реализации военных программ по созданию ядерного оружия, консервации и ликвидации оборонных объектов и реабилитации территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий по производству ядерных материалов;
* при эксплуатации и снятии с эксплуатации кораблей военно-морского и гражданского флотов с ядерными энергетическими установками и баз их обслуживания;
* при использовании изотопной продукции в народном хозяйстве и медицинских учреждениях;
* в результате проведения ядерных взрывов в интересах народного хозяйства, при добыче полезных ископаемых, при выполнении космических программ, а также при авариях на атомных объектах.
При использовании радиоактивных материалов в медицинских и других научно-исследовательских учреждениях образуется значительно меньшее количество РАО, чем в атомной отрасли промышленности и военно-промышленном комплексе - это несколько десятков кубических метров отходов в год. Однако применение радиоактивных материалов расширяется, а вместе с ним возрастает объем отходов.
2.2 Классификация радиоактивных отходов
РАО классифицируют по различным признакам (рис. 1): по агрегатному состоянию, по составу (виду) излучения, по времени жизни (периоду полураспада
Т
1/2), по удельной активности (интенсивности излучения). Однако, у используемой в России классификации РАО по удельной (объемной) активности есть свои недостатки и положительные стороны. К недостаткам можно отнести то, что в ней не учитывается период полураспада, радионуклидный и физико-химический состав отходов, а также наличие в них плутония и трансурановых элементов, хранение которых требует специальных жестких мер. Положительной стороной является то, что на всех этапах обращения с РАО включая хранение и захоронение главной задачей является предотвращение загрязнения окружающей среды и переоблучения населения, и разделение РАО в зависимости от уровня удельной (объемной) активности именно и определяется степенью их воздействия на окружающую среду и человека. На меру радиационной опасности влияет вид и энергия излучения (альфа-, бета-, гамма - излучатели), а также наличие химически токсичных соединений в отходах. Продолжительность изоляции от окружающей среды среднеактивных отходов составляет 100-300 лет, высокоактивных - 1000 и более лет, для плутония - десятки тысяч лет. Важно отметить, что РАО делятся в зависимости от периода полураспада радиоактивных элементов: на короткоживущие период полураспада меньше года; среднеживущие от года до ста лет и долгоживущие более ста лет.
Рис.1 Классификация радиоактивных отходов.
Среди РАО наиболее распространенными по агрегатному состоянию считаются жидкие и твердые. Для классификации жидких РАО был использован параметр удельной (объемной) активности таблица 1.
Жидкими РАО
считаются жидкости, в которых допустимая концентрация радионуклидов превышает концентрацию установленную для воды открытых водоемов. Ежегодно на АЭС образуется большое количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО). В основном большинство ЖРО просто сливается в открытые водоемы, так как их радиоактивность считается безопасной для окружающей среды. Жидкие РАО образуются также на радиохимических предприятиях и исследовательских центрах.
Таблица 1. Классификация жидких радиоактивных отходов
Страницы: 1,
2
,
3
,
4
,
5
Апрель (48)
Март (20)
Февраль (988)
Январь (720)
Январь (21)
2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная
ссылка на источник
обязательна.