Последнее обновление - 11 апреля 2020 в 07:38
Технологический прогресс позволил совершить серьезный скачок в развитии цивилизации. Но вместе с этим появились глобальные проблемы. Одна из которых — утилизация мусора. Многие опасные вещества нельзя выкидывать на свалку, так как они отравляют почву. Радиоактивные отходы перерабатывают либо отправляют на хранение на специальные полигоны.
Содержание
Общая информация о РАО
Открытие радиоактивности произошло не так давно. В XIX веке ученый по фамилии Беккерель обнаружил необычное излучение, которое проходило через непрозрачные предметы. Своим открытием он поделился с супругами Кюри. Именно они приступили к детальному изучению этого явления. Вскоре они обнаружили, что естественная радиоактивность присуща соединениям урана и другим веществам.
Со временем ученые начали разрабатывать способы искусственного воспроизведения радиоактивности. Для измерения уровня был создан прибор дозиметр. Излучение нашло широкое применение в следующих сферах:
- энергетика;
- промышленность;
медицина;- сельское хозяйство.
медицина;Однако проблема утилизации радиационных отходов (РАО) в последнее десятилетие стала актуальной. Любой материал обладает сроком действия. В атомной энергетике используют разные элементы, которые после применения становятся отходами и никуда не годятся.
Отходы бывают разного происхождения и состояния:
- твердые;
- газообразные;
- жидкие.
Источники их появления тоже различные — в основном образуются при добыче полезных ископаемых. Условно их делят на низко-, средне- и высокоактивные. В классификации радиоактивных отходов иногда выделяют трансурановые.
Принципы использования атомной энергии
Во время открытия радиоактивности ученые не предполагали, какую большую роль излучение сыграет в развитие технического прогресса. Но вместе с пользой оно может наносить и вред живым организмам и природе.
Поэтому была создана международная организация, которая занимается вопросами мирного использования атомной энергии. Именно она разработала принципы обращения с ядерными отходами.
Первый и основополагающий — это защита здоровья людей и окружающей среды. Недопустимо хранение, которое представляет опасность. Защита должна распространяться не только на границы одной страны, РАО не должны угрожать территориям других государств.
Будущие поколения тоже должны быть в безопасности. Поэтому варианты хранения отходов в перспективе не ухудшаются. Обязательно осуществляется контроль за образованием отходов и используются безопасные установки для манипуляции с материалами.
Способы захоронения отходов
Долгое время считалось, что РАО достаточно просто хоронить в земле. В некоторых случаях материал попросту рассеивали в окружающей среде. Позже было научно доказано, что изотопы накапливаются в некоторых местах, например, в тканях животных. Попадание их в пищу и организм человека стало очень вероятным.
Поэтому радиоотходы хранят определенным образом. При витрификации материал проходит несколько стадий обработки. После чего получается инертная масса, которая помещается в контейнеры и перевозится в хранилища.
В Австралии был разработан метод Синрок — так называется технология специального соединения для нейтрализации реакции.
Наиболее разрабатываемый вариант — это захоронения. В конце XX века была разработана технология, согласно которой в земной коре пробуривалась скважина. Ее глубина составляла 1 км. Внутрь помещали капсулу с жидкими радиоактивными отходами. Она самонагревалась и плавила кору, опускаясь ниже. Предполагалось, что сверху опустят еще капсулу и создадут конвейер. Но ученые вовремя обнаружили опасность такой технологии. Контакт с внутренней частью земных недр приведет к нарушению баланса и появлению сильных землетрясений. Поэтому идея осталась теоретической.
Подходящие места для хранения радиоактивных отходов ученые ищут во всем мире. Возможно, материал будут возвращать в урановые родники. В таком случае вещества будут возвращены на место, и они вернутся в природе. Произойдет обезвреживание высокоактивных РАО.
Трансмутация является перспективным вариантом. Для нее разрабатываются специальные реакторы, которые будут превращать отходы в более безопасные вещества. В ходе нейтрализации вырабатывается дополнительная энергия. Некоторые виды изотопов можно использовать повторно для работы определенных типов генераторов и облучения пищевых продуктов.
Были попытки внедрения фантастической идеи — перемещение РАО в космическое пространство. Но такой способ имеет ряд существенных недостатков — затратность, риск аварии ракеты-носителя и засорение космоса приведут в дальнейшем к проблемам.
Правила уничтожения
В России вопросы радиоактивных отходов регулируются на законодательном уровне. С федеральным законом связывают некоторые документы. Захоронение РАО допускается только в изолированных местах. Запрещено загрязнять водные пространства и космос.
Выделяют несколько категорий отходов, каждая из которых должна хранится определенным образом. В России все еще остро стоит эта проблема. В стране не так много мест, где можно оборудовать специальные хранилища, а те, что есть, скоро будут заполнены. Не существует единого контроля за процессом утилизации.
Проблема хранения и уничтожения отходов становится международной. Пока нет единых решений, но страны активно обсуждают ситуацию и ищут варианты решения.
В могильники помещают только твёрдые и отвержденные РАО. Контейнеры для перевозки представляют одноразовые мешки, изготовленные из резины, бумаги и пластика. Помещение оснащается специальными холодильниками или защитными экранами.
Каждый вид отходов хранят разными способами. Подойдут холодильники для хранения разных органических материалов или специальные металлические барабаны, которые запаивают сверху. В такие контейнеры помещают пылевидные РАО. Оборудование для транспортировки покрывают водоупорной краской.
Особенности утилизации
Жидкие отходы очищают с помощью установок для облучения резины. Иногда используется метод упаривания, который помогает избавиться от вредных примесей. В целом утилизация отходов возможна несколькими способами.
Для снижения активности элементов и оптимизации объемов сырья РАО измельчают и прессуют. Некоторые сдвигают в специальных печах. Переработка должна осуществляться строго в соответствии с определенным регламентом.
Захоронения бывают нескольких видов. Контейнеры размещают на дне моря (глубина более 1000 км). Геологический способ подразумевает строительство специальных могильников — они используются для высокоактивных РАО. Короткоживущие вещества допускается хоронить близко к поверхности. Хранится контейнеры могут и на дне океана, и в специальных могильниках в прибереговой территории моря.
В России есть несколько мест, где были оборудованы хранилища. Первое — это озеро Карачай. В 1967 году после серьезной засухи по округе были развеяны частицы отходов, поэтому было принято решение о ликвидации хранилища. Процесс консервирования растянулся на 40 лет.
Могильники созданы на территории Якутии. Существуют специальные карты, которые показывают все места захоронений. На Дальнем Востоке действует уникальное предприятие по переработке РАО. Завод оборудован современной техникой, что позволяет качественно утилизировать материал. На территории есть пункт длительного хранения.
Атомная энергетика — перспективная область развития, но она очень опасна. Поэтому грамотное обезвреживание отходов производства позволит сократить риски до минимальных. В дальнейшем будет разрабатываться идея о создании международного хранилища РАО. Ученые ищут новые способы использования и уничтожения радиоактивных материалов.
Загрузка...
