2743 0

Nyt tiedetään, että kaikki maanalaiset ja pintavedet ovat radioaktiivisia. Pieni määrä radonia ja siten myös sen hajoamistuotteita on lähes aina luonnollisissa vesissä ja ilmakehässä.

Ilmakehän ilmassa lähellä maan pintaa radonin pitoisuus on noin 10-13 curie/l ilmaa, mutta paikoin sen pitoisuus voi olla paljon korkeampi.

Lääkevesien radioaktiivisten isotooppien tutkimuksen historia ulottuu 60 vuoden ajalle. Venäjällä sen alkuperä juontaa juurensa vuoteen 1907, jolloin E.E. Carstens löysi radonin (Rn222) esiintymisen Pjatigorskin lämpörikkilähteiden vedestä. Seuraavina vuosina E. E. Carstens jatkoi Pyatigorskin kiven ja kivennäisvesien radioaktiivisuuden tutkimista ja julkaisi vuonna 1913 viestin tästä aiheesta Venäjän balneologisen seuran muistiinpanoissa.

Yksityiskohtaisempi tutkimus radioaktiivisista kivennäisvesistä Kaukasian Mineralnye Vodyssa alkoi vuonna 1926, jolloin balneologiseen instituuttiin järjestettiin radiologinen laboratorio E.S.:n johdolla. Shchepoteva ja A.N. Ogilvie. Jo vuonna 1925 A.N. Ogilvy julkaisi "lyhyen raportin Pjatigorskin vesien radioaktiivisuuden tutkimista koskevista hydrogeologisista töistä".

Sotaa edeltävinä vuosina laboratoriossa kiinnitettiin erityistä huomiota kivennäisvesien radiumin ja radonin määritykseen ja paljon vähemmän muihin radioaktiivisiin isotoopeihin. Laboratorion henkilökunnan ja State Radium Instituten henkilökunnan yhteisen työn tuloksena ilmestyi "Radioaktiivisten mineraalilähteiden ja joidenkin menetelmien mittausohje" (V.I. Baranov, A.N. Ogilvy, 1930; I.E. Starik, 1936; E.S. Shchepoteva, 1943).

Seuraavina vuosina (1956-1967) tutkimus kattoi laajemman kentän. Painopiste oli radonlähteiden systemaattisissa järjestelmähavainnoissa niiden muodostumisen olosuhteiden, virtausnopeuden vaihtelun syiden ja radioaktiivisten isotooppien pitoisuuden selvittämiseksi.

Mielenkiintoista on I.E.:n työ. Starik "CMS-alueen radiologinen tutkimus" (1943) sekä kandidaatin väitöskirja D.S. Nikolaev "Pjatigorskin radonvedet ja rikkihauteet" (1947).

Perustuu yleiseen teoriaan radonvesien muodostumisesta luonnollisissa olosuhteissa, jonka on kehittänyt I.E. Starik ja E.S. Shchepoteva (1936) ja teoria radonvesien muodostumisesta Pyatigorskin esiintymästä, jonka on ehdottanut kuuluisa hydrogeologi A.N. Ogilvy, M.S. Kagan ja V.L. Augustinskaya (1962) teki kokeita lisätäkseen radonlähteiden velkaa Pjatigorskin pohjoisessa ryhmässä.

Täytättämällä radonvesien muodostumispaikat rikkivetyvesisuihkulla, joka on mineralisoitumiselta ja kemialliselta koostumukseltaan samanlainen kuin tämän esiintymän pääradonveden, nämä kirjoittajat onnistuivat kaksivuotisissa kokeissa lisäämään tutkitun esiintymän virtausnopeus 2,5-kertaiseksi, lähes ilman, että lähdeveden radonpitoisuus aleni, joka vaihteli 60 Mahe-yksikön sisällä.

Samalla ratkaistiin tärkeitä teoreettisia kysymyksiä. Lasketut tiedot osoittivat, että koealueella luonnon radonvesien muodostumisen aikana syntyvästä radonista vangitaan vain 16 %, ja siksi sitä on suuria varantoja, jotka mahdollistavat muiden kivennäisvesien keinotekoisen rikastamisen. ja jopa tuoreita lähteitä sen kanssa.

On myös saatu tärkeitä tietoja, jotka osoittavat, että keinotekoisessa tulvaprosessissa radiumia ei huuhtoudu kivistä ja esiintymä ehtyy.

Erityisen huomionarvoisia ovat työt kivennäisvesien yksityiskohtaisesta radiokemiallisesta karakterisoinnista tällaisten radioaktiivisten isotooppien, kuten radonin, radiumin, uraanin, torium X ja mesotorium I:n, määrittämiseksi, jotka on tehty viime vuosina kaikissa Kaukasian kivennäisvesien alueen päälähteissä ( M.S. Kagan, 1952-1953, 1959, 1965).

Muiden alueiden kivennäisvesien radioaktiivisten isotooppien yksityiskohtainen tutkimus mahdollisti eräiden hydrogeologiaan ja radonvesien muodostumisen olosuhteisiin liittyvien seikkojen tuomisen esille, balneologisen arvion sekä joidenkin niiden fysiologisten ja terapeuttisia vaikutuksia.

Monien vuosien tutkimuksen tuloksena on todettu, että monet mineraalilähteet sisältävät lisääntyneen määrän radioaktiivisia alkuaineita, erityisesti radonia (Rn222) ja radiumia (Ra226).

Radioaktiiviset vedet, riippuen tiettyjen radioaktiivisten isotooppien vallitsevuudesta niissä, jaetaan kolmeen ryhmään: radon, radium, radon-radium. Uraani ja radium-mesotoriset vedet ovat paljon harvinaisempia luonnollisissa olosuhteissa.

Taulukko 4. Radioaktiivisen veden sisäisen käytön kieltokriteerit (nissä olevien radioaktiivisten isotooppien pitoisuuden mukaan g/l)

Kivennäisvesien radioaktiivisuutta arvioitaessa käytämme E.S.:n ehdottamia kriteerejä. Shchepoteva ja hyväksytty lomakeskuslaitosten edustajien kokouksessa vuonna 1961 (taulukot 3 ja 4).

E.A. Smirnov-Kamensky, S.M. Petelin

Maan ikä on noin 6 miljardia vuotta, ja vasta 4 miljardin vuoden kuluttua maapallolla alkoi elämä. Joidenkin tutkijoiden mukaan syy tällaiseen suureen aikaeroon voi olla korkea säteilytaso, joka oli planeetalla pian sen esiintymisen jälkeen. Siksi elävät organismit ilmestyivät vasta maankuoren ja ilmakehän radioaktiivisuuden merkittävän vähenemisen jälkeen. Mutta säteily säilyi, eikä se estä ihmisiä elämästä. Sitä on kaikkialla - vedessä, ilmassa, maassa ja maan päällä. Maailman valtameren vedet sisältävät miljardeja tonneja radioaktiivista kaliumia, rubidiumia, uraania, toriumia ja radiumia. Luonnonlähteiden vedet sisältävät uraania 5 x 10-7 - 3 x 10-5 g/l. Uraania on jonkin verran vähemmän pohjoisissa joissa ja enemmän eteläisissä. Kuivien alueiden valumattomissa vesistöissä uraanin pitoisuus voi olla 4 x 10-2 g/l. Jokiveden radioaktiivisuudeksi arvioidaan noin 10-12 Curie/l, järviveden 10-11 Curie/l ja meriveden 10-10 Curie/l, kun taas ilmakehän radioaktiivisuus on noin 10-16 Curie/cm3. ilmakehän saostumien radioaktiivisuus lähellä pintaa Maapallo on noin 2-10-11 Curiet/g. Sade pysyy radioaktiivisena useita tunteja, ja lumi on radioaktiivisempaa kuin sade. Sade edistää ilmakehän puhdistamista radioaktiivisesta saastumisesta. Sumu ja tihkusade sisältävät eniten radioaktiivisia aineita. Maavesien ja valtamerten luonnollinen radioaktiivisuus johtuu pääosin kaliumin radioaktiivisesta isotoopista (K40). Ilmakehän korkeissa kerroksissa, kun kosmiset säteet pommittavat vetyytimiä, muodostuu raskas vetyisotooppi - radioaktiivinen tritium, joka sitten tulee superraskaan veden T20 koostumukseen ja putoaa yhdessä sateen kanssa maan pinnalle. Sen puoliintumisaika on 12,2 vuotta. Tritiumpitoisuus pienenee päiväntasaajaa lähestyessä. Valtameren vesissä on vähemmän tritiumia kuin maalla.

Ihmiskehossa on noin 3-10-3 g radioaktiivista kaliumia ja 6-10-9 g radiumia. Näiden aineiden ansiosta ihmiskehossa tapahtuu 6000 beetahajoamista ja 220 alfahajoamista joka sekunti. Lisäksi kosmisille säteille altistumisen seurauksena ihmiskehoon syntyy keinotekoisia radioelementtejä. Tämän seurauksena ihmiskehossa tapahtuu 10 000 hajoamisreaktiota joka sekunti. Ja koska ympärillämme oleva ilma, vesi ja kivet ovat radioaktiivisia, ihmiskeho on sopeutunut radioaktiivisuustasoltaan ympäristön säteilytaustaan. Radioaktiivista vettä käytetään laajalti erilaisten kehon järjestelmien ja tiettyjen sairauksien hoidossa.

Sata vuotta sitten äskettäin löydettyä radioaktiivisuutta pidettiin ihmelääkenä useimpiin sairauksiin ja jopa vanhuuteen. Uraania, toriumia ja erityisesti radiumia ja sen kaasumaista "emanaatiota" (radonia) käyttivät laajalti lääkärit. Luonnonvedet, jotka sisältävät lisääntyneen määrän radioaktiivisia aineita, jaetaan radium-uraani-, radonradioaktiivisiin vesiin. Radonvedet ovat koostumukseltaan erilaisia ​​kivennäisvesiä, jotka sisältävät tietyn terapeuttisen pitoisuuden radioaktiivista kaasua - radonia. Radonvedet jaetaan kahteen pääryhmään: yksinkertainen koostumus, jossa radon on ainoa parantava aineosa; monimutkainen koostumus, kun radonia yhdistetään muiden arvokkaiden terapeuttisten komponenttien kanssa (pii, typpi, kloridit, kalsium, hiilidioksidi jne.). Neuvostoliiton tiedemies V. A. Stogov käytti jo vuonna 1935 radonkylvyjä ja radonvedellä varustettuja mikrokliskoja kroonista eturauhastulehdusta sairastavien potilaiden hoitoon. Radonvesien käsittelyssä kaksi terapeuttista tekijää vaikuttavat toisiinsa - itse kivennäisveden balneologinen vaikutus ja tämän radioaktiivisen kaasun hajoamisen aikana tapahtuvan ionisoivan säteilyn vaikutus. Radon pääsee ihmisen vereen ihon, hengitysteiden ja limakalvojen kautta. 2,5 tunnin kuluttua hajoamisen seurauksena radon muuttuu isotoopeiksi, jotka elävät ihmiskehossa enintään 2 tuntia. Hajoavien isotooppien ionisoiva vaikutus johtaa vapaiden radikaalien muodostumiseen, jotka johtavat erilaisiin kemiallisiin reaktioihin, entsymaattisiin prosesseihin ja erilaisten hormonien tuotantoon. Heikosti piihappoa, typpeä ja muita hivenaineita sisältävillä radonvesillä voi kuitenkin usein olla terapeuttinen vaikutus.

Radon ja sen säteilyä aiheuttavat hajoamistuotteet stimuloivat kehon sidekudosta, epiteelisoluja ja parenkymaalisia soluja; vaikuttaa eri kehon järjestelmien toimintaan; nopeuttaa verenkiertoa, stimuloi veren muodostumista ja biologisesti aktiivisten aineiden vaihtoa (serotoniini, histamiini, katekoliamiinit jne.). Kehon immuunijärjestelmään vaikuttamalla radonterapia edistää kudosprosessien aktivointia ja saa aikaan tulehdusinfiltraattien resorptiota vaikuttaen siten tulehdusprosessin etenemiseen ja erityisesti hidastaa skleroosiprosessin kehittymistä. Radonilla on kehoa yleisvahvistava vaikutus (osteoporoosi, vanhuuden uusiutuminen). Radon-kivennäisvesi auttaa torjumaan systeemisiä autoimmuunisairauksia (dermatomyosiitti, systeeminen lupus erythematosus jne.) ja ääreishermoston sairauksia (neuroosi, hermotulehdus, neuralgia, polyneuropatia, iskias, niveltulehdus, pleksiitti, pareesi toipumisvaiheessa) ja myös eri alkuperää olevien ja monimutkaisten tuki- ja liikuntaelinten sairauksien hoitoon (niveltulehdus, niveltulehdus, selkärankareuma, nivelen endoproteesit, artropatia, vertebrogeeninen algic-oireyhtymä jne.) Radonkylpyjä suositellaan kilpirauhasen vajaatoimintaan, naisten sukupuolielinten alueen sairauksiin , immuunipuutos.

Kroonista eturauhastulehdusta sairastavien potilaiden hoidossa käytetään radonkylpyjä, mikroklisteja ja kastelua peräsuolen kautta. Radonkylpyjä käytetään pitoisuutena 60-120 nCi / l, lämpötilassa 36-37 ° C, toimenpiteet suoritetaan joka toinen päivä, 10-15 minuuttia, hoitojaksolla 12-14 toimenpidettä.

Kastelu radonvedellä suoritetaan seuraavalla menetelmällä: vesipitoisuus 40-80 nCi/l; lämpötila 38-39 °C; vettä johdetaan peräsuoleen 0,5-0,7 litran erissä ja vapautetaan sitten. Yhteen toimenpiteeseen kuluu jopa 10 litraa vettä. Toimenpiteen kesto on 15 minuuttia, hoitojakso on 5-6 huuhtelukertaa.

Potilaille, jotka eivät siedä kastelua hyvin, näytetään mikrokliskejä radonvedellä, pitoisuus 80-120 nCi / l, lämpötila 39-40 ° C. 150-200 ml radonvettä ruiskutetaan peräsuoleen, jota pidetään siellä 30 minuuttia tai kauemmin. Microclysters määrätään päivittäin tai joka toinen päivä, 10-12 toimenpiteen hoitojaksolle. Radonvedellä kastelulla on suurin terapeuttinen vaikutus (75-77 %). Microclysters ja radonkylvyt ovat vähemmän tehokkaita (65-70%).

Hoito radonilla ja radonkylvyillä antaa upean vaikutuksen ilman haitallisia sivuvaikutuksia keholle. Radonhoito on kuitenkin vasta-aiheista seuraavissa tapauksissa: kasvaimet, akuutit infektiotaudit, aktiivinen tuberkuloosi, akuutti sydämen vajaatoiminta, akuutit psykogeeniset sairaudet. Lisäksi raskaana olevien naisten, potilaiden, joilla on laajentunut kilpirauhasen toiminta, potilaiden, jotka ovat saaneet leikkauksen tai neoplastisen sairauden hoitoa, tulee pidättäytyä radioaktiivisesta hoidosta ensimmäisten 2 vuoden ajan. Myös radonhoito on rajoitettu lapsille ja nuorille.

PIR (luonnolliset säteilylähteet)

On aineita, jotka ovat luonnostaan ​​radioaktiivisia, ja ne tunnetaan luonnollisina säteilylähteinä (NIR). Suurin osa näistä aineista muodostuu uraanin tai toriumin hajoamisen seurauksena, ja niistä vapautuu alfahiukkasia.

Rikastuksen pääasiallinen sivutuote on köyhdytetty uraani, joka koostuu pääasiassa uraani-238:sta, jossa on alle 0,3 % uraani-235:tä. Se on varastossa, kuten UF 6 ja U 3 O 8 . Näitä aineita käytetään alueilla, joilla niiden äärimmäisen suurta tiheyttä arvostetaan, kuten jahtien kölien ja panssarintorjunta-aikojen valmistuksessa. Niitä käytetään myös (kierrätetyn plutoniumin kanssa) sekaoksidiydinpolttoaineen luomiseen ja uudelleenrikastetun uraanin laimentamiseen, joka oli aiemmin osa ydinaseita. Tämä laimennus, jota kutsutaan myös ehtymiseksi, tarkoittaa, että minkä tahansa maan tai ryhmän, joka saa käsiinsä ydinpolttoaineen, on toistettava erittäin kallis ja monimutkainen rikastusprosessi ennen kuin se voi luoda aseen.

Jakson loppu

Aineet, joiden ydinpolttoainekierto on päättynyt (lähinnä käytetyt polttoainesauvat), sisältävät fissiotuotteita, jotka lähettävät beeta- ja gammasäteitä. Ne voivat sisältää myös alfahiukkasia emittoivia aktinideja, joita ovat uraani (234 U), neptunium (237 Np), plutonium (238 Pu) ja americium (241 Am), ja joskus jopa neutronilähteitä, kuten kalifornium (Cf) . Näitä isotooppeja tuotetaan ydinreaktoreissa.

On tärkeää erottaa uraanin käsittely polttoaineen tuottamiseksi ja käytetyn uraanin jälleenkäsittely. Käytetty polttoaine sisältää erittäin radioaktiivisia fissiotuotteita (ks. Erittäin aktiivinen radioaktiivinen jäte alla). Monet niistä ovat neutroneja absorboivia, joten ne saavat nimen "neutronimyrkyt". Loppujen lopuksi niiden määrä kasvaa siinä määrin, että neutroneja vangitsemalla ne pysäyttävät ketjureaktion, vaikka neutroneja vaimentavat sauvat on poistettu kokonaan. Tähän tilaan päässyt polttoaine on korvattava tuoreella, vaikka uraani-235 ja plutonium on edelleen riittävä. Tällä hetkellä Yhdysvalloissa käytetty polttoaine lähetetään varastoon. Muissa maissa (erityisesti Venäjällä, Isossa-Britanniassa, Ranskassa ja Japanissa) tämä polttoaine uudelleenkäsitellään fissiotuotteiden poistamiseksi, minkä jälkeen se voidaan käyttää uudelleen rikastamisen jälkeen. Venäjällä tällaista polttoainetta kutsutaan regeneroiduksi. Jälleenkäsittelyprosessissa työstetään erittäin radioaktiivisten aineiden kanssa, ja polttoaineesta poistuvat fissiotuotteet ovat tiivistettyä muotoa erittäin radioaktiivista jätettä, kuten jälleenkäsittelyssä käytetyt kemikaalit.

Ydinpolttoainekierron sulkemiseksi ehdotetaan käytettäväksi nopeita neutronireaktoreita, mikä mahdollistaa termisten neutronireaktorien jätetuotteena olevan polttoaineen käsittelyn.

Kysymys ydinaseiden leviämisestä

Uraanin ja plutoniumin kanssa työskennellessä harkitaan usein mahdollisuutta käyttää niitä ydinaseiden luomisessa. Aktiiviset ydinreaktorit ja ydinasevarastot ovat tarkoin vartioituja. Ydinreaktoreista peräisin oleva erittäin radioaktiivinen jäte voi kuitenkin sisältää plutoniumia. Se on identtinen reaktoreissa käytettävän plutoniumin kanssa ja koostuu 239 Pu:sta (ihanteellinen ydinaseiden rakentamiseen) ja 240 Pu:sta (ei-toivottu komponentti, erittäin radioaktiivinen); nämä kaksi isotooppia on erittäin vaikea erottaa toisistaan. Lisäksi reaktoreista peräisin oleva erittäin radioaktiivinen jäte on täynnä erittäin radioaktiivisia fissiotuotteita; Suurin osa niistä on kuitenkin lyhytikäisiä isotooppeja. Tämä tarkoittaa, että jätteiden hävittäminen on mahdollista, ja useiden vuosien kuluttua fissiotuotteet hajoavat, mikä vähentää jätteen radioaktiivisuutta ja helpottaa työskentelyä plutoniumin kanssa. Lisäksi ei-toivottu isotooppi 240 Pu hajoaa nopeammin kuin 239 Pu, joten aseiden raaka-aineiden laatu paranee ajan myötä (määrän vähenemisestä huolimatta). Tämä aiheuttaa kiistaa siitä, että jätevarastot voivat ajan myötä muuttua eräänlaisiksi "plutoniummiinoiksi", joista on suhteellisen helppoa poimia aseiden raaka-aineita. Näitä oletuksia vastaan ​​on se tosiasia, että 240 Pu:n puoliintumisaika on 6560 vuotta ja 239 Pu:n puoliintumisaika on 24110 vuotta; Pu useista isotoopeista koostuvassa aineessa puolittuu itsestään - tyypillinen reaktorin konversio. plutoniumista aseluokan plutoniumiksi). Siksi "aselaatuisista plutoniummiinoista" tulee ongelma hyvin kaukaisessa tulevaisuudessa; joten on vielä paljon aikaa ratkaista tämä ongelma nykytekniikalla, ennen kuin se tulee todelliseksi.

Yksi ratkaisu tähän ongelmaan on uudelleenkäsitellyn plutoniumin uudelleenkäyttö polttoaineena, esimerkiksi nopeissa ydinreaktoreissa. Kuitenkin jo ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitosten olemassaolo, joka on välttämätön plutoniumin erottamiseksi muista alkuaineista, luo mahdollisuuden ydinaseiden leviämiseen. Pyrometallurgisissa nopeissa reaktoreissa syntyvällä jätteellä on aktinoidirakenne, minkä vuoksi sitä ei voida käyttää aseiden valmistamiseen.

Ydinaseiden kierrätys

Ydinaseiden prosessoinnin jätteet (toisin kuin niiden valmistuksessa, joka vaatii raaka-aineita reaktorin polttoaineesta) eivät sisällä beeta- ja gammasäteilylähteitä tritiumia ja americiumia lukuun ottamatta. Ne sisältävät paljon suuremman määrän alfasäteitä lähettäviä aktinideja, kuten plutonium-239, joka käy läpi ydinreaktion pommeissa, sekä joitain aineita, joilla on korkea spesifinen radioaktiivisuus, kuten plutonium-238 tai polonium.

Aiemmin berylliumia ja erittäin aktiivisia alfasäteilijöitä, kuten polonia, on ehdotettu ydinaseiksi pommeissa. Nyt vaihtoehto poloniumille on plutonium-238. Kansallisen turvallisuuden vuoksi nykyaikaisten pommien yksityiskohtaisia ​​suunnitelmia ei käsitellä suuren yleisön saatavilla olevassa kirjallisuudessa.

Joissakin malleissa on myös (RTG), joka käyttää plutonium-238:aa kestävänä sähkönlähteenä pommin elektroniikan ohjaamiseen.

On mahdollista, että korvattavan vanhan pommin halkeamiskelpoinen materiaali sisältää plutonium-isotooppien hajoamistuotteita. Näitä ovat alfa-säteilevä neptunium-236, joka muodostuu plutonium-240:n inkluusioista, sekä jonkin verran plutonium-239:stä saatua uraani-235:tä. Tämän pommin ytimen radioaktiivisesta hajoamisesta syntyvän jätteen määrä on hyvin pieni, ja joka tapauksessa ne ovat paljon vähemmän vaarallisia (jopa radioaktiivisuuden kannalta sinänsä) kuin plutonium-239 itse.

Plutonium-241:n beetahajoamisen seurauksena muodostuu americium-241, americium-määrän lisääntyminen on suurempi ongelma kuin plutonium-239:n ja plutonium-240:n hajoaminen, koska americium on gamma-säteilijä (sen ulkoinen vaikutus työntekijöihin kasvaa) ja alfasäteilijä, joka pystyy tuottamaan lämpöä. Plutonium voidaan erottaa americiumista useilla tavoilla, mukaan lukien pyrometrinen käsittely ja uuttaminen vesipitoisella/orgaanisella liuottimella. Muunneltu tekniikka plutoniumin uuttamiseksi säteilytetystä uraanista (PUREX) on myös yksi mahdollisista erotusmenetelmistä.

yleinen arvostelu

Yhteenvetona edellä mainitusta voit ilmaista "Eristä ihmisistä ja ympäristöstä", kunnes jätteet hajoavat kokonaan eivätkä enää aiheuta uhkaa.

Matala-aktiivisen jätteen poisto

Matala-aktiivinen radioaktiivinen jäte

Matala-aktiivinen jäte on seurausta sairaaloiden, teollisuusyritysten toiminnasta sekä ydinpolttoainekierrosta. Näitä ovat paperi, rievut, työkalut, vaatteet, suodattimet jne., jotka sisältävät pieniä määriä pääasiassa lyhytikäisiä isotooppeja. Yleensä nämä tavarat määritellään varotoimenpiteenä matala-aktiivisiksi jätteiksi, jos ne olivat jollain ns. "ydinalue", joka sisältää usein toimistotiloja, joissa radioaktiivisen saastumisen mahdollisuus on hyvin pieni. Matala-aktiivisella jätteellä ei yleensä ole enempää radioaktiivisuutta kuin samoissa jätteissä, jotka lähetetään kaatopaikalle ei-radioaktiivisilta alueilta, kuten tavallisista toimistoista. Tämäntyyppinen jäte ei vaadi eristämistä kuljetuksen aikana ja soveltuu pintakäsittelyyn. Jätteen määrän vähentämiseksi se yleensä puristetaan tai poltetaan ennen kaatopaikalle sijoittamista. Matala-aktiivinen radioaktiivinen jäte on jaettu neljään luokkaan: A, B, C ja GTCC (vaarallisin).

Keskimääräinen radioaktiivinen jäte

Keskitason radioaktiivisella jätteellä on korkeampi radioaktiivisuus ja se on joissakin tapauksissa suojattava. Tähän jäteluokkaan kuuluvat hartsit, kemiallinen liete, reaktorin polttoaine-elementtien metallipäällysteet sekä käytöstä poistettujen ydinvoimaloiden saastuneita aineita. Kuljetuksen aikana nämä jätteet voidaan valssata betoniksi tai bitumiksi. Pääsääntöisesti lyhyen puoliintumisajan jätteet (lähinnä reaktoreista peräisin olevat muut kuin polttoainemateriaalit) poltetaan pintavarastoissa, kun taas pitkäikäiset jätteet (polttoaine ja sen tuotteet) sijoitetaan syvälle maanalaisiin varastoihin. Yhdysvaltain lainsäädäntö ei luokittele tämäntyyppistä radioaktiivista jätettä erilliseen luokkaan; termiä käytetään pääasiassa Euroopan maissa.

Korkea-aktiivisen jätteen pullojen kuljetus junalla, Iso-Britannia

Erittäin aktiivinen radioaktiivinen jäte

Korkea-aktiivinen radioaktiivinen jäte on tulosta ydinreaktorien toiminnasta. Ne sisältävät fissiotuotteita ja reaktorin sydämessä tuotettuja transuraanialkuaineita. Tämä jäte on erittäin radioaktiivista ja sen lämpötila on usein korkea. Erittäin aktiivinen radioaktiivinen jäte muodostaa jopa 95 % kaikesta radioaktiivisuudesta, joka syntyy reaktorissa sähköenergian tuottamisesta.

Transuraaniradioaktiivinen jäte

Yhdysvaltain lain määritelmän mukaan tähän luokkaan kuuluvat jätteet, jotka ovat kontaminoituneet alfa-säteilevillä transuraaniradionuklideilla, joiden puoliintumisajat ovat yli 20 vuotta ja joiden pitoisuus on yli 100 nCi/g, riippumatta niiden muodosta tai alkuperästä, lukuun ottamatta korkea-arvoisia. radioaktiivinen jäte. Alkuaineita, joiden atomiluku on suurempi kuin uraanin, kutsutaan "transuraaniksi". Transuraanijätteiden pitkän hajoamisajan vuoksi niiden loppusijoitus on perusteellisempaa kuin matala- ja keskiaktiivisten jätteiden loppusijoitus. Yhdysvalloissa transuraanista radioaktiivista jätettä syntyy pääasiassa aseiden valmistuksesta, ja se sisältää vaatteita, työkaluja, riepuja, kemiallisten reaktioiden sivutuotteita, erilaisia ​​roskia ja muita esineitä, jotka ovat saastuneet pienillä määrillä radioaktiivisia aineita (pääasiassa plutoniumia).

Yhdysvaltain lainsäädännön mukaisesti transuraaniradioaktiiviset jätteet jaetaan kosketuskäsittelyn mahdollistaviin jätteisiin ja etäkäsittelyä vaativiin jätteisiin. Jaottelu perustuu jätesäiliön pinnalta mitattuun säteilytasoon. Ensimmäiseen alaluokkaan kuuluvat jätteet, joiden pintasäteilytaso on enintään 200 milliremiä tunnissa, toinen - vaarallisempi jäte, jonka radioaktiivisuus voi nousta 1000 milliremiin tunnissa. Tällä hetkellä Yhdysvaltojen voimalaitosten ja sotilaslaitosten transuraanijätteen pysyvä loppusijoituspaikka on maailman ensimmäinen kokeellinen radioaktiivisen jätteen eristämiseen tarkoitettu laitos.

Keskitason radioaktiivisen jätteen käsittely

Yleensä ydinteollisuudessa keskiaktiivinen radioaktiivinen jäte alistetaan ioninvaihtoon tai muihin menetelmiin, joiden tarkoituksena on väkevöidä radioaktiivisuutta pieneen tilavuuteen. Käsittelyn jälkeen paljon vähemmän radioaktiivinen kappale neutraloituu kokonaan. Rautahydroksidia voidaan käyttää flokkulanttina radioaktiivisten metallien poistamiseen vesiliuoksista. Kun radioisotoopit on imeytynyt rautahydroksidiin, saatu sakka laitetaan metallirumpuun, jossa se sekoitetaan sementin kanssa kiinteän seoksen muodostamiseksi. Vakauden ja kestävyyden lisäämiseksi sementti valmistetaan lentotuhkasta tai uunikuonasta ja portlandsementistä (toisin kuin perinteinen sementti, joka koostuu portlandsementistä, sorasta ja hiekasta).

Korkea-aktiivisen jätteen käsittely

Varastointi

Korkea-aktiivisen jätteen tilapäistä varastointia varten käytetyn ydinpolttoaineen varastosäiliöt ja kuivatynnyreiset varastotilat on suunniteltu mahdollistamaan lyhytikäisten isotooppien hajoaminen ennen jatkokäsittelyä.

geologinen hautaus

Sopivia syvän loppusijoituspaikkoja etsitään parhaillaan useissa maissa; ensimmäisten varastotilojen odotetaan käynnistyvän vuoden 2010 jälkeen. Sveitsin Grimselissä sijaitseva kansainvälinen tutkimuslaboratorio käsittelee radioaktiivisen jätteen loppusijoitukseen liittyviä kysymyksiä. Ruotsi puhuu suunnitelmistaan ​​loppusijoittaa käytetty polttoaine suoraan KBS-3-teknologialla, kun Ruotsin parlamentti katsoi sen riittävän turvalliseksi. Saksassa keskustellaan parhaillaan radioaktiivisen jätteen pysyvän varastoinnin löytämisestä, Wendlandin alueella sijaitsevan Gorlebenin kylän asukkaat protestoivat aktiivisesti. Tämä paikka vaikutti vuoteen 1990 asti ihanteelliselta radioaktiivisen jätteen hävittämiseen, koska se oli lähellä entisen Saksan demokraattisen tasavallan rajoja. Tällä hetkellä RW:t ovat väliaikaisessa varastossa Gorlebenissa, päätöstä niiden loppusijoituspaikasta ei ole vielä tehty. Yhdysvaltain viranomaiset valitsivat hautauspaikaksi Yucca Mountainin Nevadassa, mutta tämä hanke kohtasi voimakasta vastustusta ja siitä tuli kiivaiden keskustelujen aihe. Korkea-aktiivisen jätteen kansainvälisen loppusijoituslaitoksen perustamista koskeva hanke on käynnissä, mahdollisiksi loppusijoituspaikoiksi ehdotetaan Australiaa ja Venäjää. Australian viranomaiset vastustavat kuitenkin tällaista ehdotusta.

Radioaktiivisen jätteen loppusijoittamisesta valtameriin on hankkeita, joita ovat loppusijoitus merenpohjan syvyyteen vyöhykkeelle, loppusijoitus subduktiovyöhykkeelle, jonka seurauksena jäte vajoaa hitaasti maan vaippaan ja loppusijoitus merenpohjan alle. luonnollinen tai keinotekoinen saari. Näillä hankkeilla on ilmeisiä etuja ja ne ratkaisevat kansainvälisellä tasolla radioaktiivisen jätteen loppusijoituksen epämiellyttävän ongelman, mutta tästä huolimatta ne ovat tällä hetkellä jäädytettyinä merioikeuden kiellon vuoksi. Toinen syy on se, että Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa pelätään vakavasti vuotoa tällaisesta loppusijoituksesta, mikä johtaa ympäristökatastrofiin. Tällaisen vaaran todellista mahdollisuutta ei ole todistettu; Kiellot kuitenkin kiristettiin laivojen radioaktiivisen jätteen upotuksen jälkeen. Tulevaisuudessa maat, jotka eivät löydä muita ratkaisuja tähän ongelmaan, voivat kuitenkin vakavasti harkita valtamerten varastointitilojen perustamista radioaktiiviselle jätteelle.

Realistisempi projekti nimeltä "Remix & Return" (Mixing and Return), jonka ydin on, että erittäin radioaktiivinen jäte, joka on sekoitettu uraanikaivosten ja -käsittelylaitosten jätteisiin uraanimalmin radioaktiivisuuden alkuperäiselle tasolle, sijoitetaan sitten tyhjiin. uraanikaivokset. Tämän hankkeen etuja ovat korkea-aktiivisen jätteen ongelman häviäminen, aineen palautuminen luonnon sille tarkoitettuun paikkaan, kaivostyöntekijöiden työpaikka sekä poisto- ja neutralointisyklin tarjoaminen kaikille. radioaktiiviset aineet.

Katso myös

Eksoottiset radioaktiivisen jätteen loppusijoitusprojektit

On todettu, että planeettamme pääsäteilytausta (ainakin toistaiseksi) syntyy luonnollisista säteilylähteistä. Tutkijoiden mukaan luonnollisten säteilylähteiden osuus keskivertoihmisen koko elämänsä aikana keräämästä kokonaisannoksesta on 87 %. Loput 13 % tulee ihmisen tekemistä lähteistä. Näistä 11,5 % (eli lähes 88,5 % säteilyannoksen "keinotekoisesta" komponentista) muodostuu radioisotooppien käytöstä lääketieteellisessä käytännössä. Ja vain loput 1,5 % ovat seurausta ydinräjähdyksistä, ydinvoimaloiden päästöistä, ydinjätevarastojen vuodoista jne.

Luonnollisista säteilylähteistä radon pitää "palmua" luottavaisesti ja aiheuttaa jopa 32 % kokonaissäteilyannoksesta.

Mikä on radon? Se on radioaktiivista maakaasua, täysin läpinäkyvää, ei makua eikä hajua. Kaasumaista radionuklidia radon-222:ta (jodi-131:n, tritiumin (3H) ja hiili-14:n ohella) ei havaita standardimenetelmin. Jos on perusteltua syytä epäillä edellä mainittujen radionuklidien, erityisesti radonin, esiintymistä, on käytettävä erityisiä mittauslaitteita.

Mikä on radonin vaara? Kaasuna se pääsee ihmiskehoon hengitettynä ja voi aiheuttaa haitallisia terveysvaikutuksia, etenkin keuhkosyöpää. Yhdysvaltain kansanterveyspalvelun mukaan radon on toiseksi yleisin keuhkosyövän aiheuttaja ihmisillä tupakoinnin jälkeen.

Radonia muodostuu maan suolistossa uraanin hajoamisen seurauksena. Uraania, vaikkakin pieniä määriä, on osa lähes kaikentyyppistä maaperää ja kiviä. Radioaktiivisessa hajoamisprosessissa uraani muuttuu radium-226:ksi, josta puolestaan ​​muodostuu radon-222. Uraanipitoisuus on erityisen korkea (jopa 2 mg/l) graniittikivessä. Näin ollen alueilla, joilla vallitseva kiviaines on graniitti, voidaan odottaa myös radonpitoisuuden lisääntymistä. Radon imeytyy vähitellen suolistosta pintaan, jossa se haihtuu välittömästi ilmaan, minkä seurauksena sen pitoisuus pysyy merkityksettömänä eikä aiheuta vaaraa.

Ongelmia syntyy, jos esimerkiksi taloissa ja muissa tiloissa ei ole riittävää ilmanvaihtoa. Tällöin radonpitoisuus suljetussa tilassa voi saavuttaa vaarallisia pitoisuuksia. Koska radon pääsee rakennuksiin maasta, lännessä perustuksia rakennettaessa "radonvaarallisiin" alueisiin käytetään laajalti erityisiä suojakalvoja radonin vuotamisen estämiseksi. Kuitenkaan edes näiden kalvojen käyttö ei tarjoa 100 % suojaa. Kun kaivoa käytetään talon veden syöttämiseen, radon pääsee taloon vedellä ja voi myös kertyä merkittäviä määriä keittiöön ja kylpyhuoneeseen. Tosiasia on, että radon liukenee erittäin hyvin veteen ja kun pohjavesi joutuu kosketuksiin radonin kanssa, ne kyllästyvät erittäin nopeasti jälkimmäisellä. Yhdysvalloissa pohjaveden radontaso vaihtelee välillä 10-100 becquereliä litrassa, paikoin jopa satoja ja jopa tuhansia Bq/l.

Veteen liuennut radon vaikuttaa kahdella tavalla. Toisaalta se joutuu veden kanssa ruoansulatusjärjestelmään, toisaalta ihmiset hengittävät sitä käyttäessään veden vapauttamaa radonia. Tosiasia on, että sillä hetkellä, kun vesi virtaa hanasta, siitä vapautuu radonia, minkä seurauksena radonpitoisuus keittiössä tai kylpyhuoneessa voi olla 30-40 kertaa korkeampi kuin sen taso muissa huoneissa (esim. esimerkiksi olohuoneissa). Toista (hengitys) tapaa altistua rabonille pidetään terveydelle vaarallisempana.

US Environmental Protection Agency (USEPA) suosittelee raja-arvoksi 300 pCi/l (joka on 11,1 Bq/l - katso "Mittayksiköt") suositeltavaksi raja-arvoksi radonille vedessä, jota ei kuitenkaan ole vielä otettu huomioon. Yhdysvaltain kansallisessa vedenlaatustandardissa (tätä parametria ei ole standardoitu). Äskettäin julkaistuissa venäläisissä säteilyturvallisuusstandardeissa (NRB-99) veden radonpitoisuuden enimmäistasoksi, jolla jo nyt vaaditaan puuttumista, on asetettu 60 Bq/kg.

Onko mahdollista torjua radonia vedessä? Kyllä, ja varsin tehokas. Yksi tehokkaimmista radonin torjuntamenetelmistä on veden ilmastus ("kuplittava" vesi ilmakuplilla, jossa lähes kaikki radon kirjaimellisesti "lentää tuuleen"). Siksi kunnallista vettä käyttäville ei ole käytännössä mitään syytä huoleen, koska ilmastus on osa kaupungin vedenkäsittelylaitosten normaalia vedenkäsittelymenettelyä. Mitä tulee kaivoveden yksittäisiin käyttäjiin, USEPA:n tekemät tutkimukset ovat osoittaneet aktiivihiilen suhteellisen korkean hyötysuhteen. Korkealaatuiseen aktiivihiileen perustuva suodatin pystyy poistamaan jopa 99,7 % radonista. Totta, ajan myötä tämä luku putoaa 79 prosenttiin. Vedenpehmennysaineen käyttö ioninvaihtohartseissa ennen hiilisuodatinta mahdollistaa jälkimmäisen luvun nostamisen 85 prosenttiin.

radioaktiivista vettä

radioaktiivista vettä

Radioaktiivisia aineita sisältävä vesi ei ole harvinaista. Luonnonveden radioaktiivinen saastuminen voi tapahtua eri tavoin. Erityisesti maanalaiset ja pintavedet voivat sisältää uraania, radiumia, toriumia, radonia jne. Nämä aineet voivat poistua radioaktiivisia alkuaineita sisältävistä kivistä ja niiden hajoamistuotteista, tulla maan suolistosta, päästä vesistöihin meteoriittien mukana ja mm. ihmisen teknogeenisen toiminnan seurauksena.
On sanottava, että toistaiseksi ei ole olemassa riittävän tehokasta ja turvallista toteutettua menetelmää ydinjätteen loppusijoitukseen. Yleisimmin käytetty näiden jätteiden hävittäminen maahan eri syvyyksillä. Samaan aikaan radioaktiivisten isotooppien hajoaminen lämmön vapautumisen myötä jatkuu ydinvoimaloissa, mikä aiheuttaa vaaran hermeettisten kuorien tuhoutumisesta ja ympäristön saastumisesta radionuklidien leviämisen myötä maanalaisissa ja pintavesissä.
Lisäksi teollisuuden jätevedet voivat sisältää radioaktiivisia aineita, jotka joutuvat vesistöihin.
On huomattava, että eri radioaktiivisten isotooppien puoliintumisaika vaihtelee sekunnin murto-osista miljooniin vuosiin, ts. alueen radioaktiivinen saastuminen tekee siitä asumiskelvottomaksi useiksi vuosiksi, ellei vuosituhansiksi.
Radioaktiivisen veden dekontaminointitehtävä on siis monimutkainen, mutta välttämätön ja siihen on puututtava kiireellisesti.
Ecocenter LLC tarjoaa teknologian, jonka soveltaminen ei mahdollista vain radioaktiivisten aineiden nopeaa ja tehokasta poistamista saastuneesta vedestä, vaan myös syntyvän lietteen neutraloimisen, mikä vähentää merkittävästi radionuklidien hajoamisaikaa.
Veden puhdistukseen tarvittava aika mitataan minuuteissa, syntyvän jätteen hävittäminen päivissä. Tekniikka on kehitetty ja valmis teolliseen käyttöön.