Обращение с радиоактивными (ядерными) отходами — классификация РАО

Любая производственная деятельность подразумевает не только создание какого-либо продукта, но и получение отходов производства. Самыми опасными являются радиоактивные. Они могут быть в различных агрегатных состояниях, но всегда содержат соединения, негативным образом влияющие на жизнедеятельность всех живых организмов. Губительно это сказывается и на экологии.

Что такое радиоактивные отходы

Радиоактивные (ядерные) отходы – это такие вещества, в которых содержатся изотопы различных химических соединений. Они не имеют никакой практической ценности и представляют серьезную опасность для всех организмов. Объясняется это тем, что в их состав входят радионуклиды и источники излучения.

 Отличия РАО от ОЯТ

Многие путают радиоактивные отходы с отработанным ядерным топливом (ОЯТ). Однако они имеют существенные отличия. И эту разницу необходимо осознавать:

1. РАО – это радиационные вещества, использование которых в дальнейшем является недопустимым;
2. ОЯТ – топливо, состоящее из оружейного урана 235. Оно используется в работе ядерного реактора, в результате чего выделяет энергию благодаря делению ядер урана. По окончании процесса топливо признается отработанным, и его высвобождают из реактора. В нём содержится неделящийся уран 238, который загрязнен искусственными изотопами.

Остатки ядерного топлива являются важным ресурсом для вторичного обращения. Однако топливо, извлекаемое из определенных разновидностей реакторов, может относиться к категории опасных радиационных веществ.

Критерии отнесения отходов к радиоактивным

Законодательством установлены следующие критерии радиоактивных отходов:

1. Отходы в различных агрегатных состояниях, которые содержат радионуклиды (за исключением тех, которые были получены в результате добычи либо переработки минерального или органического сырья с большим содержанием природных радионуклидов) являются радиоактивными, если их удельная и объемная активность превышает единицу.
2. Если невозможно изначально выявить удельную активность, то их также можно определить, как ядерные отходы. Однако они должны быть связаны с использованием атомной энергии. Активность обязательно должна превышать:
   10 Бк/г – для радионуклидов, которые излучают альфа-элементы;
   100 Бк/г – для радионуклидов, которые излучают бета-элементы.
3. Жидкие отходы, связанные с атомной энергией, являются радиоактивными, если их удельная активность более:
   0,05 Бк/г – для радионуклидов с альфа-излучением;
   0,5 Бк/г – для радионуклидов с бета-излучением.
4. Твердые вещества относятся к радиационным отходам, если они соответствуют условию: ARa (активность радия — 226) + 1,3 ATh (активность тория — 232) + 0,09 AK (активность калия — 40) > 10 Бк/г.
5. Жидкие отходы можно причислить к радиоактивным, если выполняется данное условие: AU (активность урана 238) + 2,14 ATh (активность тория 232)> 0,13 Бк/г.

Источники образования РАО

Урановые отходы могут образовываться не только на промышленных предприятиях, деятельность которых основана на выделении атомной энергии. Источником образования могут быть и другие сферы.

Природного происхождения

В природе встречаются вещества, содержащие различные нуклиды (рубидий, торий, уран или калий). Такими веществами являются:

• уголь. В нем имеется немного радионуклидов, среди которых встречается торий либо уран. Концентрация этих опасных элементов выше всего в золе. Обращение с золой не представляет особой опасности. Однако дышать зольной пылью крайне нежелательно;
• газ, нефть. Они содержат радий и иные продукты его распада (радон). Радон чаще имеется в скважинах, трубопроводах;
• отходы, образованные после обогащения полезных ископаемых, также могут быть радиоактивными.

Промышленные

Источником появления радиоактивных отходов может быть промышленность. Например, в типографии, для того чтобы снять статический заряд, применяются вещества с альфа-излучением.

В труднодоступных районах особой популярностью пользуются термоэлектрические генераторы и иные установки с бета-излучением.

Медицинские

В медицинских отходах часто содержатся источники бета- и гамма-излучений. Они делятся на два класса:

• в ядерной медицине преобладают такие вещества, как технеций и иные гамма-излучатели. Их особенность в коротком времени распада. Они утилизируются обычным способом, как любой другой мусор;
• при лечении щитовидной железы, лимфом, раковых заболеваний, а также при внешней лучевой и брахитерапии используются: иттрий, иод, стронций, иридий, кобальт или цезий.

Классификация РАО

Законодательством РФ определена чёткая классификация отходов, причисленных к разряду радиоактивных. Они могут классифицироваться по различным признакам.

По агрегатному состоянию:

• Твердые. К ним относится посуда, используемая в исследовательских и медицинских лабораториях.
• Жидкие получают путем переработки использованного топлива. Такие элементы содержат высокую степень радиации.
• Газообразные. Они исходят от вентиляционной системы на промышленных и иных заводах.

По составу излучения:

• Альфа. Оно образовывается зачастую при распаде сложных ядер атомов (радия, урана или тория).
• Бета. Получаются в результате превращение одного элемента в другой. При этом изменяются свойства протонов и нейтронов.
• Гамма. Представляет собой энергетическое излучение в виде фотонов. Такое излучение часто называют электромагнитным.
• С нейронными частицами. Такое излучение появляется в результате взрыва ректоров. Отходы АЭС часто относят к веществам с нейронным излучением.

По времени жизни есть РАО:

• короткоживущие (менее 1 года);
• среднеживущие (от 1 года до 100 лет);
• долгоживущие (более 100 лет).

По активности или классу опасности:

• низкоактивные (менее 0,1 Ки на квадратный метр);
• среднеактивные (от 0,1 до 1 000 Ки на квадратный метр);
• высокоактивные (более 1 000 Ки на квадратный метр).

Обращение с радиоактивными отходами

Обращение с ядерными отходами имеет свои особенности. Связано это с тем, что такие отходы являются наиболее опасными для окружающей среды.

Чем опасны радиоактивные отходы

Недостаточно знать, что такое ядерные отходы. Важно также понимать, какую они представляют опасность для экологии и человека. А заключается она в следующем:

• происходит загрязнение окружающей среды. В результате человек вдыхает ядовитые вещества, негативно воздействующие на организм. Почвы и водоемы становятся непригодными для использования;
• в живых организмах под воздействием ядерных веществ могут происходить генные мутации, уродства;
• токсичные вещества могут быть причиной неизлечимых заболеваний.

ФЗ 190 «Об обращении с РАО»

Регулирование обращения с радиоактивными (ядерными) отходами на территории РФ осуществляется на законодательном уровне. Основным документом является Федеральный закон 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». В данном законе отображаются следующие основные моменты:

• все имеющиеся на территории России РАО считаются накопленными. Обращение осуществляется на средства налогоплательщиков;
• предусматривается реализация окончательного захоронения данных отходов. При этом особо опасные вещества должны быть захоронены в наиболее глубоких геологических объектах;
• завозить РАО на территорию страны не разрешается. Однако данный вопрос полностью не урегулирован. В связи с этим все же можно встретить бочки с токсическими веществами, которые было решено ввезти в определенные районы.

Принципы МАГАТЭ

Основными принципами международного агентства по атомной энергетике являются:

• обращаться с ядерными отходами следует так, чтобы была возможность обеспечить оптимальный уровень защиты здоровья людей и защиты окружающей среды;
• обращение должно регулироваться на законодательном уровне;
• следует стремиться к минимизации образования радиоактивных отходов.

Стадии обращения с РАО

Оборот ядерных отходов проходит через несколько стадий:

• Сбор, который производится в месте их образования.
• Сортировка.
• Кондиционирование. Этот процесс позволяет снизить опасность токсичных веществ и уменьшить их объем для более удобной транспортировки.
• Раздельное хранение в специальных сооружениях, обеспечивающих максимальную безопасность и изоляцию от окружающей среды.
• Транспортировка.
• Захоронение в изолированных местах, исключающих излучение токсических элементов во внешнюю среду. Зачастую для этих целей создаются специальные могильники. Их расположение специалисты часто определяют с помощью географической карты.

Радиоактивные отходы являются самыми опасными для экологии и живых организмов. Поэтому обращаться с ними стоит крайне осторожно.