Дело об урановых хвостах. Россия и ядерные отходы

Создание стационарных и передвижных установок очистки и концентрирования жидких РАО

Начиная с середины 1980-х годов, проводились разработка и внедрение технологий и оборудования для очистки жидких РАО различного происхождения. Были разработаны установки серии «Эко» – мобильные (а в последней версии – и модульные) установки для очистки жидких РАО с солесодержанием до 30 г/л .

Первая передвижная модульная установка серии «Эко»

Модульная установка «Эко»

Они представляют собой законченную систему обработки ЖРО, поскольку включают:

  • модули водоочистки с одновременным концентрированием радионуклидов;
  • модуль размыва, забора и сгущения шламов из ем­костей-хранилищ (его применение обеспечивает полное освобождение емкости от жидких РАО);
  • модуль цементирования вторичных радиоактивных отходов (отработавших сорбентов, фильтрующих материалов, фильтрационных и мембранных элементов, рассолов), образующихся при очистке жидких РАО.

Модуль забора донных осадков из емкостей-хранилищ жидких РАО

Модуль цементирования

Таким образом, после обработки жидких РАО получают очищенную до норм радиационной безопасности воду и кондиционированные вторичные РАО в стандартных металлических бочках (объемом 200 л) или стандартных невозвратных бетонных контейнерах типа НЗК .

Другой вариант передвижной модульной установки – «Аква-Экспресс», предназначенная для очистки от радионуклидов растворов с химическим составом, близким к составу поверхностных вод .

Установка «Аква-Экспресс» в различной комплектации

Установка работает с применением сорбентов и ионообменных материалов. В необходимых случаях используются также ультрафильтрационный, микрофильтрационный и (с 2010 года) обратноосмотический аппараты. Оборудование представляет собой малогабаритные модули и может быть оперативно смонтировано на различных площадках вблизи источников (баков, резервуаров) загрязненной воды. Очистку производят по технологической цепочке «избирательная сорбция – ультрафильтрация», что позволяет сбрасывать нерадиоактивные соли вместе с очищенной водой.

С помощью установок «Эко» выполнены работы по дезактивации жидких РАО на Волгоградском, Нижегородском, Саратовском, Мурманском и Ростовском спецкомбинатах «Радон», а также на площадках заказчиков – в хранилище «Миронова гора» предприятия ПО «Севмаш» и Центре судостроения «Звездочка» (город Северодвинск Архангельской области) , на объектах ФГУП «СевРАО» в губе Андреева (Мурманская область) и т.д.

Установка «Эко» при проведении работ по очистке жидких РАО из емкости-хранилища

Сегодня в Научно-производственном комплексе МосНПО «Радон» действуют модульные установки «Эко-3М» и «Аква-Экспресс». Кроме того, установки «Аква-Экспресс» поставлены в Ростовское отделение ФГУП «РосРАО», а также в ряд зарубежных стран – Иран, Бангладеш, Сирию, Сербию, Узбекистан, Румынию, Азербайджан.

Важным направлением развития является разработка баромембранных технологий очистки жидких РАО. На предприятии разработаны установки обратноосмотической очистки жидких РАО производительностью от 0,5 м3/ч до 10 м3/ч, которые в настоящее время используются в Научно-производственном комплексе и спецпрачечной комбината дезактивации спецодежды и оборудования МосНПО «Радон» .

В дальнейшем предполагается модернизация установок для предварительной дезактивации ЖРО – внедрение микро- или ультрафильтрационных установок очистки от взвешенных и коллоидных примесей .

Двухступенчатая установка обратного осмоса для очистки жидких РАО

Большой опыт и авторитет специалистов предприятия в области обращения с жидкими РАО позволяют им участвовать во многих отечественных и международных проектах, в том числе под эгидой МАГАТЭ. Причем работы по проектам включают не только дезактивацию жидких РАО непосредственно на объектах заказчика, поставку и запуск установок, обучение персонала, но и научно-технологическое сопровождении проектирования, изготовления и ввода в эксплуатацию мощностей по переработке жидких РАО . В качестве примера можно привести установку «Дунай», предназначенную для очистки жидких радиоактивных отходов АЭС «Козлодуй» (Болгария).

Переработка РАО в зависимости от их активности

Опасные вещества имеют разный уровень активности, который обуславливает характер работы с ними. РАО бывают трёх групп:

  • низкоактивными;
  • среднеактивными;
  • высокоактивными.

Утилизация, захоронение, переработка радиоактивных отходов зависят от степени активности, согласно указанным группам:

Степень активности Особенности
Низкая Допустимо хранение внутри герметичных контейнеров, предназначенных для этой категории мусора. Обезвреживаются на протяжении нескольких лет, затем, утилизируются на общих основаниях.
Средняя Содержание отбросов возможно внутри бочек из разных сплавов. Радиоактивные отходы заливают несколькими слоями битума и цемента. Обезвреживание длится десятилетия.
Высокая Обеззараживание не происходит, поскольку активность веществ сохраняется веками. Отбросы используются повторно (рециклинг), а бесполезный остаток подлежит захоронению внутри глубоких колодцев скальных пород, предварительно залитый стеклом.

Источники появления отходов код

Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, такими, как концентрации и периоды полураспада составляющих их радионуклидов. Эти отходы могут образовываться:

  • в газообразной форме, как, например, вентиляционные выбросы установок, где обрабатываются радиоактивные материалы;
  • в жидкой форме, начиная от растворов сцинтилляционных счётчиков из исследовательских установок до жидких высокоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего топлива;
  • в твёрдой форме (загрязнённые расходные материалы, стеклянная посуда из больниц, медицинских исследовательских установок и радиофармацевтических лабораторий, остеклованные отходы от переработки топлива или отработавшего топлива от АЭС, когда оно считается отходами).

Примеры источников появления радиоактивных отходов в человеческой деятельности:

ПИР (природные источники радиации). Существуют вещества, обладающие природной радиоактивностью, известные как природные источники радиации (ПИР). Бо́льшая часть этих веществ содержит долгоживущие нуклиды, такие как калий-40, рубидий-87 (являются бета-излучателями), а также уран-238, торий-232 (испускают альфа-частицы) и их продукты распада..

Работа с такими веществами регламентируются санитарными правилами, выпущенными Санэпиднадзором.

Уголь. Уголь содержит небольшое число радионуклидов, таких как уран или торий, однако содержание этих элементов в угле меньше их средней концентрации в земной коре.

Их концентрация возрастает в зольной пыли. Однако радиоактивность золы также очень мала, она примерно равна радиоактивности чёрного глинистого сланца и меньше, чем у фосфатных пород, но представляет известную опасность, так как некоторое количество зольной пыли остаётся в атмосфере и вдыхается человеком. При этом совокупный объём выбросов достаточно велик и составляет эквивалент 1000 тонн урана в России и 40000 тонн во всём мире.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Композиционный материал для иммобилизации жидких радиоактивных отходов, включающий отвердитель, порошок магнезитовый каустический и каталитическую углеродосодержащую добавку, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют твердые соли, и дополнительно вводят растворы ферроцианида калия и нитрата никеля, а также хлорид кальция при следующем соотношении, мас.%:

порошок магнезитовый каустический 27-28
твердые соли 5-6
хлорид кальция (CaCl 2) 0,1-6
каталитическая углеродосодержащая добавка 0,1-0,2
раствор ферроцианида калия 0,05-0,1
раствор нитрата никеля 0,05-0,1
жидкие радиоактивные отходы остальное

2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых солей используют 6-водный хлорид магния (MgCl2·6H 2O).

3. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых солей используют 7-водный сульфат магния (MgSO4·7H2O).

4. Композиционный материал по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют белую сажу.

5. Композиционный материал по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют шунгит.

6. Композиционный материал по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют пирокарбон.

7. Способ применения композиционного материала для иммобилизации жидких радиоактивных отходов, состоящий в их концентрировании и отверждении с помощью композиционного материала, включающего отвердитель, порошок магнезитовый каустический и каталитическую углеродосодержащую добавку, с выдерживанием смеси до формирования прочного твердого монолитного блока, фиксирующего в своей структуре компоненты радиоактивных отходов, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют твердые соли, а в композиционный материал дополнительно вводят растворы ферроцианида калия и нитрата никеля, а также хлорид кальция,при следующем соотношении, мас.%:

порошок магнезитовый каустический 27-28
твердые соли 5-6
хлорид кальция (CaCl 2) 0,1-6
каталитическая углеродосодержащая добавка 0,1-0,2
раствор ферроцианида калия и
нитрата никеля (ФЦНК) 0,05-0,1
жидкие радиоактивные отходы остальное,

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве твердых солей используют 6-водный хлорид магния (MgCl2 ·H2O).

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве твердых солей используют 7-водный сульфат магния (MgSO4·H2O).

10. Способ по любому из пп.8 и 9, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют белую сажу.

11. Способ по любому из пп.8 и 9, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют шунгит.

12. Способ по любому из пп.8 и 9, отличающийся тем, что в качестве каталитической добавки используют пирокарбон.

1 Преимущества применения технологии безреагентного упаривания

Применение барабанных пленочных выпарных аппаратов для
переработки накипеобразующих растворов, позволят потребителям:


Решить проблему накипеобразования на теплообменных
поверхностях при проведении упаривания и дистилляции растворов;


Обеспечить высокую степень очистки
вторичного пара от аэрозолей;


Отказаться от необходимости
использования химических реагентов для борьбы с накипью;


Обеспечить энергосберегающий режим
работы и низкие эксплуатационные затраты;


Полностью или частично возвращать
растворитель в технологический цикл;


Достигать заданного уровня
концентрации раствора.

Можно выделить следующие преимущества применения
технологии безреагентного упаривания:


Вакуумная дистилляция в БПИ:
простой принцип – эффективный результат;


Рециркуляция тепловой энергии
обеспечивает высокую эффективность процесса и отпадает необходимость в греющем
паре и в контуре охлаждения;


Барабанный пленочный испаритель с
системой самоочистки обеспечивает непрерывный цикл работы без ухудшения
параметров теплопередачи;


Автоматический режим работы при
простой и надежной системе контроля и управления;


Возможность применения
дополнительной системы доочистки вторичного пара;


Многофункциональность комплекса:
дистилляция, экстракция, концентрирование;


Низкие требования к квалификации
персонала;


При применении в ядерной
энергетике резко снижаются дозовые нагрузки на персонал из-за отсутствия
необходимости в шомполении теплообменных трубок;


Высокая ремонтопригодность.

4 Конкурентныепреимущества модульных выпарных аппаратов

Модульные выпарные установке на базе БПИ имеют
существенные преимущества по сравнению с другими выпарными аппаратами:


Технологичный наукоемкий подход
удешевляет производство унифицированных выпарных модулей и обеспечивает их
высокое качество;


Практически отсутствуют
ограничения по производительности выпарной установки, так как количество
задействованных унифицированных выпарных модулей не ограничено;


Монтаж выпарных модулей в выпарной
установке можно проводить с учетом существующей геометрии отведенных площадок с
применением простого подъемно-транспортного оборудования;


Удобство транспортировки,
загрузки, выгрузки, монтажа и демонтажа унифицированных модулей;


Технология модульного построения
позволяет максимально сократить сроки реализации проекта, причём это в равной
степени касается как времени изготовления унифицированных модулей, так и
времени монтажа выпарных установок;


Универсальность (однотипные модули
могут применяться в установках разной производительности);


При применении рекомпрессии пара
рециркуляция тепловой энергии обеспечивает высокую эффективность процесса и
отпадает необходимость в греющем паре и в контуре охлаждения;


Барабанный пленочный испаритель с
системой самоочистки обеспечивает непрерывный цикл работы без ухудшения
параметров теплопередачи;


Автоматический режим работы при
простой системе контроля и управления;


Высокая степень очистки раствора;


Возможность применения
дополнительной системы доочистки вторичного пара;


Многофункциональность комплекса:
дистилляция, экстракция, концентрирование;


Низкие требования к квалификации
персонала;


В ядерной энергетике резко
снижаются дозовые нагрузки на персонал из-за отсутствия необходимости в механической
очистке теплообменных трубок;


Высокая ремонтопригодность;


Относительно низкая стоимость
аппаратов и их монтажа;


Низкие эксплуатационные затраты;


Встраиваемость в непрерывный
технологический цикл.

Рыночная привлекательность технологии заключается в востребованности
оборудования с неограниченным межпромывочным циклом, низкими эксплуатационными
и энергетическими расходами.

Предполагаемыми конкурентами являются производители
роторно-пленочных испарителей. Преимуществом перед ними можно считать высокую
степень очистки раствора, более простое техническое обслуживание, малые
высотные габариты.

Референтность технологии подтверждается в реально работающих физических процессах:
пленочного испарения во вращающихся колбах роторных испарителей, в процессах конденсации
греющего пара и испарения в вальцовых сушилках, в использовании
во многих современных выпарных установках механической рекомпрессии пара (MVR).
В предлагаемой технологии каждый из применяемых физических процессов хорошо
изучен и опробован в работающих аппаратах.

Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не имеющие практической ценности.

Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» радиоактивные отходы — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещен.

Часто путают и считают синонимами радиоактивные отходы и отработавшее ядерное топливо. Следует различать эти понятия. Радиоактивные отходы, это материалы, использование которых не предусматривается. Отработавшее ядерное топливо представляет собой тепловыделяющие элементы, содержащие остатки ядерного топлива и множество продуктов деления, в основном 137Cs (Цезий-137) и 90Sr (Стронций-90), широко применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научной деятельности. Поэтому оно является ценным ресурсом, в результате переработки которого получают свежее ядерное топливо и изотопные источники.

Классификация и способы захоронения РАО

Система классификации РАО, применяемая в МАГАТЭ в настоящее время, основана на времени, в течение которого те или иные отходы представляют опасность (период распада нуклидов), так как это напрямую влияет на требования к технологиям окончательного захоронения отходов.

В связи с этим, упомянутая система включает в себя следующие категории:

  • освобождённые от контроля отходы (ОО);
  • очень низкоактивные отходы (ОНАО);
  • очень короткоживущие отходы (ОКЖО);
  • низкоактивные отходы (НАО);
  • среднеактивные отходы (САО);
  • высокоактивные отходы (ВАО).

На Рис.1 схематично представлены существующие варианты обращения с различными РАО в зависимости от их принадлежности к той или иной категории.

Для короткоживущих низко- и среднеактивных отходов (НАО и САО-КЖ) применяются различные типы приповерхностных захоронений, при которых РАО размещаются непосредственно на поверхности, в траншеях или в структурах шахтового типа.

Глубина подобных захоронений составляет, как правило, от нуля до нескольких десятков метров.

Специализированные могильники для высокоактивных отходов, отработавшего топлива и долгоживущих низко- и среднеактивных отходов (ВАО, ОЯТ, НАО и САО-ДЖ) проектируются на глубине нескольких сотен метров от поверхности (как правило, не менее 500 м).

Кондиционирование отработавших радионуклидных источников

Для кондиционирования отработавших радионуклидных источников (РНИ) с середины 1980-х годов в МосНПО «Радон» разрабатывались технологии включения их в металлические матрицы и соответствующие установки (серий «Москит» и «МИК»), которые успешно применяются на предприятии в штатном режиме .

Установка «МИК-1» для кондиционирования отработавших РНИ

Наличие в МосНПО «Радон» данных технологий и установок позволило специалистам предприятия оказывать услуги по кондиционированию отработавших РНИ на Свердловском, Волгоградском, Нижегородском, Башкирском, Новосибирском спецкомбинатах «Радон», Нововоронежской АЭС, а также на специализированном предприятии «Экорес» (Беларусь) .

Кроме того, установка «Москит-А» в рамках проекта МАГАТЭ была поставлена в Украинское объединение «Радон».

Установка «Москит-Т» для кондиционирования отработавших РНИ

В настоящее время предприятие располагает большими возможностями (технологиями, оборудованием, опытными специалистами) для решения практически любых проблем обращения с отработавшими РНИ. В перспективе предусматривается разработка технологии кондиционирования отработавших РНИ, содержащих долгоживущие α- и γ-излучатели, а также нейтронные источники, в стандартизированных упаковках, предназначенных для безопасного длительного контролируемого хранения .

Совершенствуется инструментальное и методическое обеспечение для обследования хранилищ отработавших РНИ. Проводится систематизация накопленного опыта с целью разработки методического обеспечения обращения с отработавшими РНИ различных типов.

Когда появились отходы

С появлением человека на Земле появились и отходы. Но если древние жители не знали, что такое лампочки, стекло, полиэтилен и другие современные достижения, то сейчас над проблемой уничтожения химических отходов работают научные лаборатории, куда привлекаются талантливые ученые. До сих пор до конца не ясно, что ждет мир через сотни, тысячи лет, если отходы будут накапливаться.

Первые бытовые изобретения появились с развитием стекольного производства. Вначале его производили немного, и никто не задумывался над проблемой образования отходов. Промышленность, шагая в ногу с научными достижениями, стала активно развиваться к началу XIX века. Стремительно вырастали фабрики, где использовали машинное оборудование. В атмосферу выбрасывались тонны переработанного угля, который загрязнял атмосферу из-за образования едкого дыма. Сейчас промышленные гиганты «подкармливают» реки, моря и озера огромным количеством токсичных выбросов, природные источники поневоле становятся местами их захоронения.

Траншейный тип захоронения

В этом случае отходы размещаются в инженерных траншеях непосредственно в земле. Захоронение может располагаться как над грунтовыми водами, так и под ними.

При этом стоимость строительства двух вышеупомянутых типов захоронений («на поверхности» и «траншейный») схожая, но для захоронения траншейного типа зачастую бывает сложнее найти технически приемлемое место, так как предъявляются более высокие требования к гидрогеологическим параметрам.

Воздействие выветривания и эрозии при таком варианте обращения с РАО по понятным причинам существенно ниже, чем при захоронении на поверхности, но из-за того, что оно обычно размещается ближе к грунтовым водам, бывает несколько сложнее оценить долговременную безопасность.

Коррозия и разложение инженерных конструкций могут быть более значительными с течением времени.

Примерами захоронений траншейного типа могут служить могильники РАО в Селлафилде (Великобритания) и в Рокасё Мура (Япония).

Рис. 3. Продольный разрез пункта захоронения РАО в Рокасё Мура (Япония).

Развитие технологий дезактивации

В связи с выводом из эксплуатации объектов ядерно-энергетического комплекса проблема дезактивации оборудования, помещений и материалов становится чрезвычайно актуальной. В значительной степени это обусловливается и тем, что, в соответствии с положениями федерального закона «Об обращении с радиоактивными отходами», оплату хранения РАО на весь срок потенциальной опасности осуществляет их поставщик. Поэтому роль технологий, обеспечивающих сокращение объема РАО, подлежащих длительному хранению, трудно переоценить.

МосНПО «Радон» обладает опытом разработки технологий дезактивации, основанных на реагентном выщелачивании радионуклидов из грунтов и минеральных строительных материалов .

В настоящее время предприятие также располагает технологией и опытно-промышленной установкой гидросепарационной очистки грунтов путем отделения мелкой, наиболее загрязненной фракции. Эксплуатация установки позволяет в восемь раз сократить объем РАО, направляемых на длительное хранение.

Установка гидросепарационной очистки грунта

В перспективе развитие технологии дезактивации грунтовых и сыпучих материалов на предприятии связывают с сочетанием фракционирования и реагентной обработки, которое позволит в несколько раз повысить коэффициент очистки и, соответственно, коэффициент снижения объема РАО .

Совместные разработки МосНПО «Радон», ООО «Александра-Плюс» и НИКИЭТ направлены на повышение эффективности дезактивации поверхностей, а также сыпучих материалов за счет ультразвуковой обработки. Ранее эффективность использования ультразвука была доказана при очистке металлических отходов, в частности, загрязненных чехлов ОТВС в губе Андреева .

Запатентованная недавно МосНПО «Радон» оригинальная технология дезактивации металлических поверхностей с использованием мобильной установки электрохимической дезактивации с выносным электродным устройством позволяет производить дезактивацию вертикальных, наклонных и горизонтальных металлических поверхностей объектов – как вывезенных с предприятий, так и непосредственно на месте нахождения загрязненного оборудования .

Установка прошла тестирование на загрязненных боксах при выводе из эксплуатации радиохимической лаборатории ИФХЭ РАН, а также при дезактивации вытяжных шкафов, загрязненных плутонием, в Южно-Африканской компании Necsa.

Мобильная установка проточной электрохимической дезактивации с вакуумируемым электродным устройством

Внешний вид электродного устройства

Оператор с электродным устройством

Простота и незначительные объемы образующихся вторичных отходов – факторы, обеспечивающие перспективность дальнейшего использования установки при выводе из эксплуатации радиационно опасных объектов, отборе проб для оценки уровней загрязнения металлических поверхностей, а также при использовании в штатном режиме для ликвидации загрязнений действующего оборудования .

Методы утилизации

Радиоактивный мусор — категория отработанных материалов, которая требует особого отношения, поскольку входящие в неё вещества опасны для человека и природы. Утилизация ядерных отходов, как и переработка, сбор, хранение, транспортировка зависят от уровня активности составных элементов.

Мусор этой группы обрабатывается перед транспортировкой к месту захоронения во избежание нанесения вреда людям, флоре и фауне. Обработка призвана снизить уровень опасности радиоактивных отбросов, подлежащих утилизации. Для этого используют несколько методов:

  • сжигание;
  • сжатие;
  • цементирование;
  • вторичную переработку;
  • остекловывание.

Сжигание опасного мусора

Материалы из дерева, текстиля, бумаги, картона, резины, а также другие ТБО, контактировавшие с радиоактивными веществами низкого или среднего уровня, сжигают. Процесс переработки происходит внутри специальных камер, предотвращающих или минимизирующих попадание опасных частиц в окружающую среду.

Термическая обработка не нивелирует уровень радиации, а только снижает. Поэтому остатки отходов смешивают с раствором цемента и заливают в герметичные контейнеры. Их захоронение происходит в специально оборудованных шахтах, складах, соляных штоках.

Сжатие и цементирование

Для обработки радиоактивных отходов низкого, среднего уровня активности применяют сжатие. Прессы уплотняют ядерные отбросы, уменьшая объём до десяти раз.

Полученный материал, имеющий радиационный фон, заливают цементным раствором и захоранивают как сожжённый опасный мусор. Зацементированные отходы после сжатия, хранящиеся в специальных контейнерах, не представляют опасности для экологии.

Вторичное использование

Повторное использование радиоактивных отходов — хороший способ уменьшить количество бесполезных опасных отбросов. Отработанное ядерное топливо в некоторых странах перерабатывают для применения в качестве источника энергии, снижая уровень опасности, наносимой окружающему миру.

Радиоактивные отбросы применяют как источник энергии для термоэлектрических реакторов, для обработки продуктов питания. Оставшиеся бесполезные вещества подлежат захоронению, используя один из указанных методов.

Остекловывание и захоронение

Методы утилизации радиоактивных отходов, кроме указанных, включают остекловывание, поскольку стекло способно поглощать большие объёмы опасных веществ.

РАО любого уровня активности складывают внутрь специальных стальных контейнеров и заливают жидким стеклом. Материал разжижается благодаря использованию печи электрического нагрева.

Чтобы предать мусору твёрдости, применяют суперкальцинаты, стеклокерамику. После тщательной герметизации полученной смеси, её захоранивают в оборудованных могильниках.

Технологии дезактивации кубовых остатков АЭС

Кубовые остатки представляют собой высокосолевые растворы с объемной активностью 106-108 Бк/л, загрязненные продуктами деления, радионуклидами коррозионного происхождения (137,134Cs, 60Co, 54Mn) и различными веществами, используемыми для дезактивации оборудования и поддержания водно-химического режима. Для дезактивации кубовых остатков в МосНПО «Радон» совместно с рядом организаций (ВНИИАЭС, ЗАО «РАОТЕХ», ЗАО «Альянс-Гамма») разработана технология ионоселективной очистки, которая была опробована в лабораторных условиях на различных российских АЭС – Калининской, Нововоронежской, Ленинградской, Кольской, Курской, а также на реакторной установке БН-350 (город Актау, Казахстан). На Кольской АЭС в 2008 году запущена в эксплуатацию промышленная установка (рис. 6) производительностью 0,5 м3/час .

Узел озонирования установки для очистки кубовых остатков АЭС на Кольской АЭС

Фильтр-контейнер с селективным сорбентом установки для очистки кубовых остатков АЭС на Кольской АЭС

Для Первой в мире АЭС разработана технология кондиционирования жидких радиоактивных концентратов с использованием селективной сорбции и цементирования. Пуск установки на основе этой технологии планируется на 2013 год .

В настоящее время проводятся исследовательские работы по разработке технологии очистки других отходов АЭС – плава солей и пульп фильтроматериалов (в основном, ионообменных смол).

Критерии безопасности захоронения ЖРО

Закон РФ «О безопасности» (1992 год) определяет понятие безопасности в общем смысле как «состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз». Соответственно, захоронение РАО считается безопасным, если в настоящее время не происходит и в будущем не произойдет их негативного воздействия на человека и окружающую среду сверх установленных нормативами пределов, а сами отходы надежно защищены от внешних угроз, в том числе от террористических актов.

Требования безопасности захоронения ЖРО определяются законодательными документами и разрабатываемыми на их основе правилами и стандартами в области радиационной и санитарной безопасности. Выполнение этих требований обеспечивается соответствующими проектными решениями, контролем качества работ, регламентированием мероприятий по осуществлению захоронения.

Применяются два основных критерия безопасности: локализации и дозовый.

Локализация является основным требованием к захоронению отходов, содержащимся в федеральном законе «О недрах». Выполнение требования локализации отходов определяется геологическими и гидрогеологическими условиями, а также динамикой эксплуатации глубоких хранилищ.

Критерий локализации базируется на масштабах распространения в геологической среде компонентов РАО, которые должны находиться в заранее определяемых объемах – границах горного отвода недр, устанавливаемых на основании прогнозных расчетов. Соответствие этому критерию проверяется при проведении контрольных наблюдений за положением контура отходов в геологической среде и прогнозировании миграции компонентов после вывода из эксплуатации глубокого хранилища. Критерий локализации дополняется критерием времени гарантированной изоляции отходов.

Дозовый критерий позволяет контролировать выполнение основополагающих требований ограничения облучения человека к объектам использования атомной энергии. Он установлен нормами радиационной безопасности НРБ-99 как предел эффективной эквивалентной дозы, составляющий 1 мЗв/год для одного человека. В соответствии с ОСПОРБ-99 и СПОРО-2002 эффективная доза облучения населения, обусловленная воздействием РАО, включая их хранение и захоронение, не должна превышать 10 мкЗв/год. Оценка безопасности захоронения РАО с использованием дозового критерия состоит в определении фактических доз облучения путем непосредственных измерений в процессе захоронения, а также ожидаемой дозы – на основании моделирования различных этапов изоляции отходов.

Применяются также критерии «нижнего уровня», являющиеся производными от указанных критериев. К ним относятся: контрольные границы и уровни содержания компонентов отходов в подземных водах, температуры разогрева пласта-коллектора, предельные концентрации радионуклидов в породах пласта-коллектора (для обеспечения приемлемой температуры разогрева пласта и выполнения условий ядерной безопасности), газовыделение, характеристики технического состояния скважин.

Ссылка на основную публикацию