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 породы21

3.5Прямое закачивание22

3.6Другие способы захоронения РАО23

3.6.1Удаление в море23

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.jpgВопрос 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.

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.

По российскому законодательству ввоз ядерных отходов из-за рубежа запрещен. Однако этот запрет концерном «Росатом» не соблюдается. Ядерные материалы ввозятся на переработку под видом «ценного сырья». В результате на территории России остается практически все «ценное сырье», ввозимое «на переработку».

Активисты Гринпис Франции задержали отправку ОГФУ в Россию - они разобрали около 30 метров железнодорожного полотна на пути между ядерными объектами Трикатсин и Пьерлатте.
6 апреля 2010 год

В случае с обедненным ураном, например, стоимость ввозимого «ценного сырья» равняется стоимости туалетной бумаги. Если это «ценное сырье», почему никто, кроме Росатома его не скупает?

Не решив проблемы со своими отходами Росатом, активно ищет пути для ввоза зарубежных. Зарубежные компании охотно идут навстречу Росатому, так как решить проблему радиоактивных отходов легче отправив их в другую страну.

Насколько это отвечает национальным интересам и мнению россиян четко показывают соцопросы - свыше 90% граждан России против ввоза чужих ядерных материалов под каким бы то ни было предлогом.

Ввоз отработавшего ядерного топлива

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) — это чрезвычайно опасный, высокорадиоактивный «коктейль» из огромного числа осколочных элементов, различных изотопов урана, плутония, а также других трансурановых элементов и продуктов их распада.

В России уже накоплено около 20 тысяч тонн собственного ОЯТ. Не решив проблемы с собственными отходами, Росатом берется «убирать» за всей планетой.

До июля 2001 года российское законодательство разрешало ввоз ОЯТ с зарубежных АЭС только с целью переработки с последующим возвратом продуктов переработки включая высокоактивные отходы. Но сама транспортировка ОЯТ несет значительные экологические риски, а технологии переработки ОЯТ завершаются образованием большого количества новых радиоактивных отходов. При этом их большая часть отходов выбрасывается в окружающую среду, а оставшаяся часть должна возвращаться в страну происхождения ОЯТ.

6 июня 2001 года Государственная Дума в третьем чтении приняла закон о внесении изменений в статью 50 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды», которым было разрешено оставлять все продукты переработки ОЯТ на территории России.

Но самое главное, новый закон разрешил «ввоз в Российскую Федерацию из иностранных государств облученных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов для осуществления временного технологического хранения и (или) их переработки». То есть, этот закон грозит России превращением в международную ядерную свалку. Россия — единственное государство, чьи законы позволяют импортировать ядерные отходы для хранения. В качестве основного поставщика отработавшего ядерного топлива рассматриваются атомные станции, построенные с помощью США в других странах: в Швейцарии, Южной Корее, Тайване (Китай).

Согласно социологическим опросам, 92% россиян против ввоза иностранного ОЯТ.

Гринпис требует немедленно отказаться от переработки и транспортировки ОЯТ.

Ввоз урановых отходов

Российская Федерация — единственная страна в мире, принимающая обедненный уран из-за рубежа в промышленных масштабах.

В мире накоплены огромные запасы обедненного урана. Только в России его количество исчисляется сотнями тысяч тонн (порядка 700 тысяч тонн). Обедненный уран хранится в виде токсически опасного вещества — гексафторида урана (ОГФУ). До сих пор не разработана промышленная схема полной утилизации ОГФУ, а стоимость окончательного захоронения урана является довольно высокой.

С начала 70-х годов ХХ века по 2010 год западноевропейские компании ввозили в Россию отходы урановой обогатительной промышленности и продукты переработки ОЯТ. Это делалось, чтобы избежать высоких расходов на их хранение и утилизацию у себя на родине. Государственная корпорация «Росатом», а точнее уполномоченное предприятие — ВОАО «Техснабэкспорт», покупало это «ценное» энергетическое сырье по цене туалетной бумаги (0,6 долларов за кг, что более чем в 100 раз ниже стоимости обычного урана).

Символическая цена контрактов — доказательство того, что на территории России фактически создается система международных могильников ядерных отходов. После дообогащения 90% отходов оставалось в России навечно. Россию была превращена в свалку иностранных отходов.

С 2010 года главные поставщики обедненного урана компании URENCO и AREVA прекратили поставку ядерных отходов в Россию. Новые контракты заключаться не будут.

Во многом этого удалось добиться благодаря действиям Гринпис, наших сторонников и коллег из других организаций.

Проблема радиоактивных отходов является частным случаем общей проблемы загрязнения окружающей среды отходами человеческой деятельности. Одним из основных источников радиоактивных отходов (РАО) высокого уровня активности является атомная энергетика (отработанное ядерное топливо).

Сотни миллионов тонн радиоактивных отходов, образующихся в результате деятельности атомных электростанций (жидкие и твердые отходы и материалы, содержащие следы урана) накопились в мире за 50 лет использования атомной энергии. При нынешнем уровне производства количество отходов в ближайшие несколько лет может удвоиться. При этом ни одна из 34 стран с атомной энергетикой не знает сегодня решения проблемы отходов. Дело в том, что большая часть отходов сохраняет свою радиоактивность до 240 000 лет и должна быть изолирована от биосферы на это время. Сегодня отходы содержатся во "временных" хранилищах, или захораниваются неглубоко под землей. Во многих местах отходы безответственно сбрасываются на землю, в озера и океаны. Что касается глубокого подземного захоронения - официально признанного в настоящее время способа изоляции отходов, то со временем изменения русла водных потоков, землетрясения и другие геологические факторы нарушат изоляцию захоронения и приведут к заражению воды, почвы и воздуха.

Пока человечество не придумало ничего более разумного, чем простое хранение отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Дело в том, что когда АЭС с канальными реакторами только строились, планировалось, что использованные топливные сборки будут вывозиться на переработку на специализированный завод. Такой завод предполагалось построить в закрытом городе Красноярске-26. Чувствуя, что бассейны выдержки скоро переполнятся, а именно в бассейны временно помещаются извлекаемые из РБМК использованные кассеты, ЛАЭС решилась на строительство на своей территории хранилища отработанного ядерного топлива (ХОЯТ). В 1983 году выросло огромное здание, вмещающее целых пять бассейнов. Отработанная ядерная сборка представляет собой высокоактивное вещество, несущее смертельную опасность для всего живого. Даже на расстоянии она разит жестким рентгеновским излучением. Но самое главное, в чем и заключается ахиллесова пята атомной энергетики, опасной она будет оставаться еще на протяжении 100 тысяч лет! То есть весь этот период, с трудом поддающийся воображению, ОЯТ нужно будет хранить так, чтобы к нему не имела доступа ни то, что живая, но и неживая природа - ядерная грязь ни при каких условиях не должна попасть в окружающую среду. Заметим, что вся письменная история человечества меньше 10 тысяч лет. Задачи, возникающие при захоронении РАО, беспрецедентны в истории техники: люди никогда не ставили себе таких долговременных целей.

Интересный аспект проблемы состоит в том, что надо не только защищать человека от отходов, но одновременно защищать отходы от человека. За срок, отводимый на их захоронение, сменятся многие социально-экономические формации. Нельзя исключить, что в определенной ситуации РАО могут стать желанным объектом для террористов, мишенями для удара при военном конфликте и т.п. Понятно, что, рассуждая о тысячелетиях, мы не можем полагаться, скажем, на правительственный контроль и охрану -- невозможно предвидеть, какие изменения могут произойти. Может быть, лучше всего сделать отходы физически недоступными для человека, хотя, с другой стороны, это затруднило бы нашим потомкам дальнейшие меры безопасности.

Понятно, что ни одно техническое решение, ни один искусственный материал не может "работать" в течение тысячелетий. Очевидный вывод: изолировать отходы должна сама природная среда. Рассматривались варианты: захоронить РАО в глубоких океанических впадинах, в донных осадках океанов, в полярных шапках; отправлять их в космос; закладывать их в глубокие слои земной коры. В настоящее время общепринято, что оптимальный путь -- захоронение отходов в глубоких геологических формациях.

Понятно, что РАО в твердой форме менее склонны к проникновению в окружающую среду (миграции), чем жидкие РАО. Поэтому предполагается, что жидкие РАО будут вначале переводиться в твердую форму (остекловываться, превращаться в керамику и т.п.). Тем не менее, в России все еще практикуется закачка жидких высокоактивных РАО в глубокие подземные горизонты (Красноярск, Томск, Димитровград).

В настоящее время принята так называемая "многобарьерная" или "глубоко эшелонированная" концепция захоронения. Отходы сперва сдерживаются матрицей (стекло, керамика, топливные таблетки), затем многоцелевым контейнером (используемым для транспортировки и для захоронения), затем сорбирующей (поглощающей) отсыпкой вокруг контейнеров и, наконец, геологической средой.

Сколько стоит вывод из эксплуатации атомной станции? По разным оценкам и для разных станций, эти оценки колеблются от 40 до 100% капитальных затрат на строительство станции. Эти цифры теоретические, поскольку до сих пор станции полностью из эксплуатации не выводились: волна выводов должна начаться после 2010 года, так как срок жизни станций составляет 30-40 лет, а основное строительство их происходило в 70-80-х годах. То, что мы не знаем стоимости вывода реакторов из эксплуатации, означает, что эта "скрытая стоимость" не учитывается в стоимости электроэнергии, производимой атомными станциями. Это одна из причин кажущейся "дешевизны" атомной энергии.

Итак, мы попытаемся захоранивать РАО в глубокие геологические фракции. При этом нам поставлено условие: показать, что наше захоронение будет работать, как мы это планируем, на протяжении 10 тысяч лет. Посмотрим теперь, какие проблемы мы встретим на этом пути.

Первые проблемы встречаются на этапе выбора участков для изучения.

В США, например, ни один штат не хочет, чтобы общегосударственное захоронение размещалось на его территории. Это привело к тому, что усилиями политиков многие потенциально подходящие площади были вычеркнуты из списка, причем не на основании ночного подхода, а вследствие политических игр.

Как это выглядит в России? В настоящее время в России все еще можно изучать площади, не ощущая значительного давления местных властей (если не предлагать при этом размещать захоронение вблизи городов!). Полагаю, что по мере усиления реальной независимости регионов и субъектов Федерации ситуация будет смещаться в сторону ситуации США. Уже сейчас ощущается склонность Минатома переместить свою активность на военные объекты, над которыми практически нет контроля: например, для создания захоронения предполагается архипелаг Новая Земля (российский полигон № 1), хотя по геологическим параметрам это далеко не лучшее место, о чем еще будет речь дальше.

Но предположим, что первый этап позади и площадка выбрана. Надо ее изучить и дать прогноз функционирования захоронения на 10 тысяч лет. Тут появляются новые проблемы.

Неразработанность метода. Геология -- описательная наука. Отдельные разделы геологии занимаются предсказаниями (например, инженерная геология предсказывает поведение грунтов при строительстве и т.п.), но никогда еще перед геологией не ставилась задача предсказать поведение геологических систем на десятки тысяч лет. Из многолетних исследований в разных странах возникли даже сомнения, возможен ли вообще более или менее надежный прогноз на такие сроки.

Представим все же, что нам удалось выработать разумный план изучения площадки. Понятно, что для осуществления этого плана понадобится много лет: например, гора Яка в штате Невада изучается уже более 15 лет, но заключение о пригодности или непригодности этой горы будет сделано не ранее чем через 5 лет. При этом программа захоронения будет испытывать все возрастающее давление.

Давление внешних обстоятельств. В годы холодной войны на отходы не обращали внимания; они накапливались, хранились во временных контейнерах, терялись и т.п. Пример -- военный объект Хэнфорд (аналог нашего "Маяка"), где находится несколько сот гигантских баков с жидкими отходами, причем для многих из них не известно, что находится внутри. Одна проба стоит 1 миллион долларов! Там же, в Хэнфорде, примерно раз в месяц обнаруживаются закопанные и "забытые" бочки или ящики с отходами.

В целом за годы развития ядерных технологий отходов скопилось очень много. Временные хранилища на многих атомных станциях близки к заполнению, а на военных комплексах они часто находятся на грани выхода из строя "по старости" или даже за этой гранью.

Итак, проблема захоронения требует срочного решения. Осознание этой срочности становится все более острым, тем более что 430 энергетических реакторов, сотни исследовательских реакторов, сотни транспортных реакторов атомных подводных лодок, крейсеров и ледоколов продолжают непрерывно накапливать РАО. Но у людей, прижатых к стенке, не обязательно возникают лучшие технические решения, и возрастает вероятность ошибок. Между тем в решениях, связанных с ядерной технологией, ошибки могут очень дорого стоить.

Предположим, наконец, что мы истратили 10-20 миллиардов долларов и 15-20 лет на изучение потенциальной площадки. Пришло время принимать решение. Очевидно, идеальных мест на Земле не существует, и любое место будет иметь с точки зрения захоронения положительные и отрицательные свойства. Очевидно, придется решить, перевешивают ли положительные свойства отрицательные и обеспечивают ли эти положительные свойства достаточную безопасность.

Принятие решений и технологическая сложность проблемы. Проблема захоронения технически чрезвычайно сложна. Поэтому очень важно иметь, во-первых, науку высокого качества, а во-вторых, эффективное взаимодействие (как говорят в Америке, "интерфейс") между наукой и политиками, принимающими решения.

Российская концепция подземной изоляции РАО и отработанного ядерного топлива в многолетнемерзлых породах разработана в Институте промышленной технологии Минатома России (ВНИПИП). Она была одобрена Государственной экологической экспертизой Министерства экологии и природных ресурсов РФ, Минздравом РФ и Госатомнадзором РФ. Научная поддержка концепции проводится кафедрой мерзлотоведения Московского государственного университета. Следует заметить, что эта концепция уникальна. Ни в одной стране мира, насколько мне известно, вопрос о захоронении РАО в мерзлоте не рассматривается.

Основная идея такова. Помещаем тепловыделяющие отходы в мерзлоту и отделяем их от пород непроницаемым инженерным барьером. За счет тепловыделения мерзлота вокруг захоронения начинает подтаивать, но через какое-то время, когда тепловыделение снизится (вследствие распада короткоживущих изотопов), породы снова промерзнут. Поэтому достаточно обеспечить непроницаемость инженерных барьеров на то время, когда мерзлота будет протаивать; после промерзания миграция радионуклидов становится невозможной.

Неопределенность концепции. С этой концепцией связано, по меньшей мере, две серьезных проблемы.

Во-первых, концепция предполагает, что промерзшие породы непроницаемы для радионуклидов. На первый взгляд это кажется разумным: вся вода замерзшая, лед обычно неподвижен и не растворяет радионуклиды. Но если внимательно поработать с литературой, то оказывается, что многие химические элементы довольно активно мигрируют в промерзших породах. Даже при температурах -- 10-12°С в породах присутствует незамерзающая, так называемая пленочная, вода. Что особенно важно, свойства радиоактивных элементов, составляющих РАО, с точки зрения их возможной миграции в мерзлоте совершенно не изучены. Поэтому предположение о непроницаемости мерзлых пород для радионуклидов лишено всяких оснований.

Во-вторых, если даже окажется, что мерзлота действительно хороший изолятор РАО, то невозможно доказать, что сама мерзлота просуществует достаточно долго: напомним, что нормативы предусматривают захоронение на срок в 10 тысяч лет. Известно, что состояние мерзлоты определяется климатом, причем двумя наиболее важными параметрами -- температурой воздуха и количеством атмосферных осадков. Как вы знаете, температура воздуха повышается в связи с глобальным изменением климата. Наивысший темп потепления приходится как раз на средние и высокие широты северного полушария. Ясно, что такое потепление должно привести к протаиванию льда и сокращению мерзлоты. Как показывают расчеты, активное протаивание может начаться уже через 80-100 лет, и темп протаивания может достичь 50 метров в столетие. Таким образом, мерзлые породы Новой Земли могут полностью исчезнуть за 600-700 лет, а это всего 6-7% от времени, требуемого для изоляции отходов. Без мерзлоты карбонатные породы Новой Земли обладают весьма низкими изолирующими свойствами по отношению к радионуклидам. Никто в мире пока не знает, где и как хранить высокоактивные РАО, хотя работы в ном направлении ведутся. Пока речь идет о перспективных, а отнюдь не промышленных технологиях заключения высоко активных РАО в тугоплавкое стекло или керамические соединения. Однако неясно, как эти материалы поведут себя под воздействием заключенных в них РАО в течение миллионов лет. Столь длительный срок хранения обусловлен огромным периодом полураспада ряда радиоактивных элементов. Ясно, что выход их наружу неизбежен, ибо материал контейнера, в котором они будут заключены столько не "живет".

Все технологии обработки и хранения РАО условны и сомнительны. А, если атомщики будут по своему обыкновению, оспаривать этот факт, то уместно будет спросить их: "Где гарантия, что все существующие хранилища и могильники уже сейчас не являются носителями радиоактивного заражения, так как все наблюдения за ними скрываются от общественности.

Рис. 3. Экологическая ситуация на территории РФ: 1 - подземные ядерные взрывы; 2 - крупные скопления расщепляющихся материалов; 3 - испытания ядерного оружия; 4 - деградация естественных кормовых угодий; 5 - кислые атмосферные осадки; 6 - зоны острых экологических ситуаций; 7 - зоны очень острых экологических ситуаций; 8 - нумерация кризисных регионов.

В нашей стране существуют несколько могильников, хотя об их существовании стараются умолчать. Наиболее крупный расположен в районе Красноярска под Енисеем, где происходит захоронение отходов большинства российских атомных электростанций и ядерные отходы ряда европейских государств. При проведении научно-изыскательских работ по данному хранилищу результаты оказались положительными, но в последнее время наблюдение показывают нарушение экосистемы р. Енисей, что появились рыбы мутанты, изменилась структура воды в определенных районах, хотя данные научных экспертиз тщательно скрываются.

Сегодня на Ленинградской атомной уже и ХОЯТ заполнено под завязку. За 26 лет эксплуатации ядерный "хвост" ЛАЭС составил 30 тысяч сборок. Учитывая, что каждая весит чуть больше сотни килограммов, общая масса высокотоксичных отходов достигает 3 тысяч тонн! И весь этот ядерный "арсенал" находится неподалеку от первого блока ЛАЭС, к тому же на самом берегу Финского залива: 20 тысяч кассет скопилось на Смоленской, примерно столько же на Курской АЭС. Существующие сегодня технологии переработки ОЯТ не выгодны с экономической точки зрения и опасны с экологической. Несмотря на это атомщики настаивают на необходимости строительства объектов по переработке ОЯТ, в том числе и в России. Существует план строительства в Железногорске (Красноярске-26) второго российского завода по регенерации ядерного топлива, так называемого РТ-2 (РТ-1 находится на территории комбината "Маяк" в Челябинской области и перерабатывает ядерное топливо из реакторов типа ВВЭР-400 и атомных подводных лодок). Предполагается, что РТ-2 будет принимать на хранение и переработку ОЯТ в том числе и из-за рубежа, на средства этих же стран планировалось осуществлять и финансирование проекта.

Многие ядерные державы пытаются сплавить низко- и высокоактивные отходы в более бедные страны, которые крайне нуждаются в иностранной валюте. Так, низкоактивные отходы обычно продаются из Европы в Африку. Переброска ядовитых отходов в менее развитые страны тем более безответственна, учитывая то, что в этих странах нет подходящих условий для хранения ОЯТ, не будут соблюдаться необходимые меры по обеспечению безопасности при хранении, не будет качественного контроля за ядерными отходами. Ядерные отходы должны содержаться в местах (странах) их производства в накопителях длительного срока хранения, - считают специалисты, - они должны быть изолированы от окружающей среды и контролироваться высококвалифицированным персоналом.

Максимальная доза гамма-излучения радиоактивных отходов (РАО) на одном из дезактивируемых участков на берегу Москвы-реки составляет 1200 мкР/ч. Об этом нам сообщила Елена Тер-Мартиросова, представитель «Радон-пресс», - информационного агентства при Московском спецкомбинате «Радон».

«Радон» выполняет полный цикл работ по обращению с отходами средней и низкой радиоактивности. В российском масштабе обезвреживанием таких РАО занимается система из 15 одноименных комбинатов. Из 65 существующих в России особо опасных производств, использующих радиоактивные материалы, 20 расположены в Москве. Это в первую очередь Курчатовский институт, где с середины 40-х годов скопилось около 6 тонн отработавшего ядерного топлива и РАО суммарной активностью более 3 млн. кюри, а также Институт теоретической экспериментальной физики, Всероссийский научный институт химической технологии, Завод полиметаллов и машиностроительный завод “Молния”.

Дезактивационные работы на склоне берега Москва-реки недалеко от Каширского шоссе в районе Завода полиметаллов ведутся уже несколько лет. В 2002 году, например, отсюда было вывезено 57,5 тонн грунта, загрязненного радионуклидами. С начала весны этого года сотрудники «Радона» уже удалили со склона берега Москвы-реки ещё около 15,7 тонн (из них почти 5 тонн в мае). На комбинате, перед захоронением на полигоне, грунт сортируется, и РАО остекловываются или прессуются.

Участок на берегу Москвы-реки не огорожен, не имеет специальных знаков, предупреждающих о радиационной опасности. Однако, как нам пояснила Елена Тер-Мартиросова, «это ни в коем случае не действующая свалка, по крайней мере въезд автомобилей на эту территорию закрыт». В связи со значительным уровнем излучения, находиться здесь более двух часов опасно, и именно столько длится рабочий день у бригады дезактиваторов «Радона», одетых в специальные комбинезоны, марлевые повязки и кирзовые сапоги. Инструмент работников - штыковые лопаты и бумажные пакеты.

«Об этом участке узнали примерно восемь лет назад, и там уже два или три года ведутся работы», - сообщили нашему корреспонденту.

По словам представителя «Радон-пресс» Елены Тер-Мартиросовой, зараженным участок стал в 1940-50е годы, когда РАО с предприятий (излучением свыше 300 мкР/ч) вывозились за территорию города и закапывались в ближайшем Подмосковье.

В то время Москва для чиновников заканчивалась в районе нынешней станции метро Октябрьской, открытой в 1950 году. Москва росла, и теперь в черте города оказались десятки радиоактивных захоронений.

Ямы с отходами просто засыпали слоем земли. Глубина захоронения считалась безопасной, если мощность гамма-излучения на поверхности не превышала 200 микрорентген в час (что почти в десять раз выше сегодняшней нормы). Не велось ни учета отходов, ни карт захоронения.

В 1961 году в Москве был образован «Радон», необоснованно мягкие нормативы ужесточили и отходы стали вывозить на спецкомбинат.

Радиация в городе

«Захоронения радиоактивных отходов раскиданы по всему городу, и работы по дезактивации всех таких участков потребуют ещё много времени. Участок на склоне Москвы-реки самый одиозный, - там большая территория, и загрязнение уходит вглубь на семь-восемь метров», - отмечает Елена Тер-Мартиросова.

Участок зараженной территории расположен в нескольких десятках метров от реки, и существует «теоретическая опасность попадания радионуклидов в реку», поэтому и производятся такие работы. Кстати, в связи с близостью от воды, используют обычные штыковые лопаты и бумажные пакеты, а не тяжелую технику, поскольку «хотя берег и не ползет, но лучше не рисковать».

Кроме того, использование бульдозеров, хотя и ускорило бы работы, но сильно бы увеличило количество грунта, которое принять полигон спецкомбината просто не в состоянии.

«Полигон был расчитан на 50 лет, и даже применение новых технологий, сокращающих объем РАО в 50-100 раз, позволит использовать его ещё не более 20 лет», - отмечают представители спецкомбината.

Елена Тер-Мартиросова подчеркнула, что «есть точка зрения, что можно участок на берегу Москвы-реки и подобные захоронения просто зацементировать или засыпать, но мы категорически против: произойдет ещё пара революций, и все просто забудут, где именно в Москве находятся радиоактивные отходы. Мы не имеем права оставлять такое наследие своим потомкам.»

Согласно данным спецкомбината «Радон», более 70 процентов всех выявляемых в Москве случаев радиоактивных загрязнений приходится на жилые массивы с интенсивным новым строительством и зеленые зоны столицы.

По данным правительства Москвы, на территории города действует 11 исследовательских ядерных реакторов, более двух тысяч организаций используют около 150 тыс. источников ионизирующего излучения, почти 90% которых имеют просроченный срок эксплуатации.

Правительство Москвы давно выражает желание вывести за пределы города наиболее опасные предприятия, такие как Российский научный центр «Курчатовский институт», однако в ближайшем будущем это невозможно: для этого нужно было бы построить новую инфраструктуру в Московской области и обеспечить переезд из столицы сотрудников 14 научных институтов объединенных в центр «Курчатовский институт».

В 2000 году именно над «Курчатовским институтом» методом аэрогаммасъемки с вертолета было зарегистрировано самое большое превышение радиационного фона на территории Москвы. Аэрогаммасъемка с вертолета проводилась предприятием «Аэрогеофизика» и её результаты были опубликованы в журнале «Барьер безопасности» (N5, 2003 год). Превышение радиационного фона было также зарегистрировано над Московским государственным инженерно-физическим институтом (МИФИ), Заводом полиметаллов, и Всероссийским научно-исследовательским институтом химической технологии (ВНИИХТ).

Радиоактивные отходы стали крайне острой проблемой нашего времени. Если на заре развития энергетики мало кто думал о необходимости хранения отработанного материала, то сейчас эта задача стала крайне актуальной. Итак, почему же все так забеспокоились?

Радиоактивность

Это явление было открыто в связи с изучением связи люминесценции и рентгена. В конце XIX века в ходе серии экспериментов с соединениями урана французский физик А. Беккерель обнаружил до этого неизвестный проходящий через непрозрачные предметы. Он поделился своим открытием с супругами Кюри, которые занялись его изучением вплотную. Именно всемирно известные Мари и Пьер обнаружили, что свойством обладают все соединения урана, как и он сам в чистом виде, а также торий, полоний и радий. Их вклад был поистине неоценимым.

Уже позднее стало известно, что все химические элементы, начиная с висмута, в том или ином виде радиоактивны. Ученые задумались и о том, как можно использовать процесс ядерного распада для получения энергии, и смогли инициировать и воспроизвести его искусственно. А для измерения уровня излучения был изобретен дозиметр радиации.

Применение

Помимо энергетики радиоактивность получила широкое применение и в других отраслях: медицине, промышленности, научных исследованиях и сельском хозяйстве. При помощи этого свойства научились останавливать распространение раковых клеток, ставить более точные диагнозы, узнавать возраст археологических ценностей, следить за преобразованием веществ в различных процессах и т. д. Список возможных применений радиоактивности постоянно расширяется, так что даже удивительно, что вопрос утилизации отработанных материалов стал таким острым лишь в последние десятилетия. А ведь это не просто мусор, который можно легко выбросить на свалку.

Радиоактивные отходы

Все материалы имеют свой срок службы. Это не исключение и для элементов, используемых в атомной энергетике. На выходе получаются отходы, все еще обладающие излучением, но уже не имеющие практической ценности. Как правило, отдельно рассматривается использованное которое может быть переработано или применено в других сферах. В данном же случае речь идет просто про радиоактивные отходы (РАО), дальнейшее применение которых не предусматривается, поэтому от них необходимо избавляться.

Источники и формы

В связи с разнообразием вариантов использования отходы также могут иметь разное происхождение и состояние. Они бывают как твердыми, так и жидкими или газообразными. Источники могут быть тоже самыми различными, поскольку в том или ином виде подобные отходы часто возникают при добыче и обработке полезных ископаемых, в том числе нефти и газа, также существуют такие категории, как медицинские и промышленные РАО. Есть и природные источники. Условно все эти радиоактивные отходы подразделяются на низко-, средне- и высокоактивные. В США также выделяют категорию трансурановых РАО.

Варианты

Довольно долгое время считалось, что захоронение радиоактивных отходов не требует специальных правил, было достаточно лишь рассеять их в окружающей среде. Однако позже было обнаружено, что изотопы имеют свойство накапливаться в определенных системах, например, тканях животных. Это открытие изменило мнение по поводу РАО, поскольку в этом случае вероятность их перемещения и попадания в человеческий организм с пищей становилась достаточно высокой. Поэтому было принято решение разработать некоторые варианты того, как нужно поступать с отходами этого типа, особенно это касается категории высокоактивных.

Современные технологии позволяют максимально нейтрализовать опасность, исходящую от РАО, путем их обработки различными способами либо помещения в безопасное для человека пространство.

1. Витрификация. По-другому эта технология называется остеклованием. При этом РАО проходят несколько стадий обработки, в результате которых получается достаточно инертная масса, помещаемая в специальные контейнеры. Далее эти емкости отправляют в хранилище.
2. Синрок. Это еще один метод нейтрализации РАО, разработанный в Австралии. В данном случае в реакции используется специальное сложное соединение.
3. Захоронение. На данном этапе ведется поиск подходящих мест в земной коре, куда можно было бы поместить радиоактивные отходы. Наиболее перспективным представляется проект, согласно которому отработанный материал возвращается в
4. Трансмутация. Уже разрабатываются реакторы, способные превратить высокоактивные РАО в менее опасные вещества. Одновременно с нейтрализацией отхода они способны вырабатывать энергию, так что технологии этого направления считаются крайне перспективными.
5. Удаление в космическое пространство. Несмотря на привлекательность этой идеи, она имеет массу недостатков. Во-первых, этот способ довольно затратный. Во-вторых, есть риск аварии ракеты-носителя, которая может стать катастрофой. Наконец, засорение космического пространства подобными отходами через некоторое время может обернуться большими проблемами.

Правила утилизации и хранения

В России обращение с радиоактивными отходами регламентируется прежде всего федеральным законом и комментариями к нему, а также некоторыми связанными документами, например, Водным кодексом. Согласно ФЗ все РАО должны быть захоронены в максимально изолированных местах, при этом не допускается загрязнение водных объектов, отправка в космос также запрещена.

Для каждой категории существует свой регламент, кроме того, четко определены критерии отнесения отходов к тому или иному виду и все необходимые процедуры. Тем не менее, у России есть масса проблем в этой области. Во-первых, захоронение радиоактивных отходов может очень скоро стать нетривиальной задачей, ведь в стране не так уж много специально оборудованных хранилищ, и довольно скоро они будут заполнены. Во-вторых, не существует единой системы управления процессом утилизации, что серьезно затрудняет контроль.

Международные проекты

С учетом того, что хранение радиоактивных отходов стало наиболее актуальным после прекращения многие страны предпочитают сотрудничать в этом вопросе. К сожалению, единого мнения в данной области достичь пока не удалось, но обсуждение различных программ в ООН продолжается. Наиболее перспективными кажутся проекты построить большое международное хранилище радиоактивных отходов на малозаселенных территориях, как правило, речь идет о России или Австралии. Однако граждане последней активно протестуют против этой инициативы.

Последствия облучения

Практически сразу после открытия явления радиоактивности стало ясно, что оно негативно воздействует на здоровье и жизнь человека и других живых организмов. Исследования, которые супруги Кюри вели на протяжении нескольких десятков лет, в итоге привели к тяжелой форме лучевой болезни у Марии, хотя она дожила до 66 лет.

Этот недуг является основным последствием воздействия радиации на человека. Проявление этой болезни и ее тяжесть в основном зависят от общей полученной дозы излучения. Они могут быть как довольно легкими, так и стать причиной генетических изменений и мутаций, влияя таким образом на следующие поколения. Одной из первых страдает функция кроветворения, зачастую у пациентов наблюдаются те или иные формы рака. При этом в большинстве случае лечение оказывается достаточно неэффективным и заключается лишь в соблюдении асептического режима и устранении симптомов.

Профилактика

Предотвратить состояние, связанное с воздействием радиации, довольно несложно - достаточно не попадать в зоны с ее повышенным фоном. К сожалению, это не всегда возможно, ведь многие современные технологии задействуют активные элементы в том или ином виде. Кроме того, далеко не все носят с собой портативный дозиметр радиации, чтобы знать, что они попали в местность, длительное нахождение в которой может причинить вред. Тем не менее, существуют определенные меры профилактики и защиты от опасного излучения, хотя их не так уж много.

Во-первых, это экранирование. С этим сталкивались почти все, пришедшие на рентген определенной части тела. Если речь идет о шейном отделе позвоночника или черепе, врач предлагает надеть специальный фартук, в который вшиты элементы свинца, который не пропускает радиацию. Во-вторых, поддержать сопротивляемость организма можно, принимая витамины С, В 6 и Р. Наконец, существуют специальные препараты - радиопротекторы. Во многих случаях они оказываются очень эффективными.