2743 0

Acum se știe că toate apele subterane și de suprafață sunt radioactive. O cantitate mică de radon și, prin urmare, și produsele sale de degradare, este aproape întotdeauna prezentă în apele naturale și în atmosferă.

În aerul atmosferic de lângă suprafața pământului, radonul se găsește la o concentrație de aproximativ 10-13 curie/l de aer, dar în unele locuri concentrația sa poate fi mult mai mare.

Istoria studiului izotopilor radioactivi din apele medicinale acoperă o perioadă de 60 de ani. În Rusia, originile sale datează din 1907, când E.E. Carstens a descoperit prezența radonului (Rn222) în apa izvoarelor de sulf termic din Pyatigorsk. În anii următori, E. E. Carstens a continuat să studieze radioactivitatea rocilor și a apelor minerale din Pyatigorsk și în 1913 a publicat un mesaj pe această temă în notele Societății Balneologice Ruse.

Un studiu mai detaliat al apelor minerale radioactive din Mineralnye Vody caucazian a început în 1926, când a fost organizat un laborator radiologic la Institutul Balneologic sub conducerea E.S. Șcepoteva și A.N. Ogilvie. Deja în 1925 A.N. Ogilvy a publicat un „Scurt raport asupra lucrărilor hidrogeologice privind studiul radioactivității apelor din Pyatigorsk”.

În anii de dinainte de război, laboratorul a acordat o atenție deosebită determinării radiului și radonului în apele minerale și mult mai puțină atenție altor izotopi radioactivi. Ca urmare a lucrului comun al personalului de laborator cu personalul Institutului de Stat al Radiului, a apărut „Instrucțiunea pentru măsurarea surselor minerale radioactive și a unor metode” (V.I. Baranov, A.N. Ogilvy, 1930; I.E. Starik, 1936; E.S. Șcepoteva, 1943).

În anii următori (1956-1967) cercetările au acoperit o gamă mai largă de probleme. Accentul s-a pus pe observațiile sistematice de regim ale surselor de radon pentru a afla condițiile de formare a acestora, motivele fluctuațiilor debitului și conținutul de izotopi radioactivi.

Interesantă este lucrarea lui I.E. Starik „Studiul radiologic al regiunii CMS” (1943), precum și disertația candidatului de D.S. Nikolaev „Ape radon și băi sulfurice din Pyatigorsk” (1947).

Pe baza teoriei generale a formării apelor radonului în condiții naturale, elaborată de I.E. Starik și E.S. Shchepoteva (1936), și teoria formării apelor de radon din zăcământul Pyatigorsk, propusă de celebrul hidrogeolog A.N. Ogilvy, M.S. Kagan și V.L. Augustinskaya (1962) a efectuat experimente pentru a crește debitul surselor de radon în grupul de nord al Pyatigorsk.

Inundând locurile de formare a apelor radonului cu un jet suplimentar de apă hidrogen sulfurat, asemănător prin mineralizare și compoziție chimică cu apa principală cu radon a acestui zăcământ, acești autori, în decursul unor experimente de doi ani, au reușit să mărească debitul zăcământului studiat de 2,5 ori, aproape fără a reduce concentrația de radon în apa sursă, care a fluctuat în limita a 60 de unități Mahe.

În același timp, au fost rezolvate întrebări teoretice importante. Datele calculate au arătat că în zona experimentală, în timpul formării apelor naturale cu radon, radonul rezultat este captat doar cu 16% și, prin urmare, există rezerve mari din acesta, care fac posibilă îmbogățirea artificială a apelor altor minerale. și chiar surse proaspete cu el.

De asemenea, au fost obținute date importante care arată că în procesul de inundare artificială radiul nu este levigat din roci și depozitul este epuizat.

De remarcat sunt lucrările de caracterizare radiochimică detaliată a apelor minerale cu determinarea unor izotopi radioactivi precum radon, radiu, uraniu, toriu X și mezotoriu I, efectuate în ultimii ani în toate sursele principale ale regiunii Apelor Minerale Caucaziene ( M.S. Kagan, 1952- 1953, 1959, 1965).

Un studiu detaliat al izotopilor radioactivi din apele minerale din alte regiuni a permis evidențierea unor probleme legate de hidrogeologie și condițiile de formare a apelor radon, de a face o evaluare balneologică și de a dezvălui unele dintre mecanismele fiziologice și fiziologice ale acestora. efecte terapeutice.

Ca urmare a multor ani de cercetare, s-a stabilit că multe izvoare minerale conțin o cantitate crescută de elemente radioactive, în special radon (Rn222) și radiu (Ra226).

Apele radioactive, în funcție de predominanța anumitor izotopi radioactivi în ele, se împart în trei grupe: radon, radiu, radon-radiu. Apele cu uraniu și radiu-mezotor sunt mult mai puțin frecvente în condiții naturale.

Tabelul 4. Criterii de prohibiție pentru utilizarea internă a apei radioactive (în funcție de conținutul de izotopi radioactivi din acestea în g/l)

La evaluarea radioactivitatii apelor minerale folosim criteriile propuse de E.S. Shchepoteva și adoptat la o reuniune a reprezentanților instituțiilor stațiunii în 1961 (Tabelele 3 și 4).

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

Vârsta Pământului este de aproximativ 6 miliarde de ani și abia după 4 miliarde de ani a început viața pe Pământ. Motivul pentru un astfel de decalaj în timp, potrivit unor oameni de știință, ar putea fi nivelul ridicat de radiație care a existat pe planetă la scurt timp după apariția sa. Prin urmare, organismele vii au apărut numai după o scădere semnificativă a radioactivității scoarței terestre și a atmosferei. Dar radiațiile au rămas și nu împiedică oamenii să trăiască. Este peste tot - în apă, în aer, în pământ și pe pământ. Apele Oceanului Mondial conțin miliarde de tone de potasiu, rubidiu, uraniu, toriu și radiu radioactiv. Apele izvoarelor naturale conțin uraniu de la 5 x 10-7 până la 3 x 10-5 g/l. Există ceva mai puțin uraniu în râurile din nord și mai mult în cele sudice. În corpurile de apă fără scurgere din regiunile aride, concentrația de uraniu poate ajunge la 4 x 10-2 g/l. Radioactivitatea apei râului este estimată la circa 10-12 Curie/l, cea a lacului 10-11 Curie/l și a apei de mare 10-10 Curie/l, în timp ce radioactivitatea aerului atmosferic este de aproximativ 10-16 Curie/cm3 și radioactivitatea precipitaţiilor atmosferice în apropierea suprafeţei Pământul este de aproximativ 2-10-11 Curies/g. Precipitațiile rămân radioactive timp de câteva ore, iar zăpada este mai radioactivă decât ploaia. Precipitațiile contribuie la purificarea atmosferei de contaminarea radioactivă. Ceața și burnița conțin cea mai mare cantitate de substanțe radioactive. Radioactivitatea naturală a apelor terestre și oceanelor este cauzată în principal de izotopul radioactiv al potasiului (K40). În straturile înalte ale atmosferei, când nucleele de hidrogen sunt bombardate de raze cosmice, se formează un izotop greu de hidrogen - tritiu radioactiv, care apoi intră în compoziția apei supergrele T20 și, împreună cu precipitațiile, cade pe suprafața pământului. Timpul său de înjumătățire este de 12,2 ani. Concentrația de tritiu scade pe măsură ce se apropie de ecuator. Există mai puțin tritiu în apele oceanice decât în ​​apele terestre.

Corpul uman conține aproximativ 3-10-3 g de potasiu radioactiv și 6-10-9 g de radiu. Datorită acestor substanțe, în corpul uman apar 6000 de descompunere beta și 220 de descompunere alfa în fiecare secundă. În plus, ca urmare a expunerii la razele cosmice, în corpul uman apar radioelemente artificiale. Ca urmare, în corpul uman apar 10.000 de reacții de degradare în fiecare secundă. Și întrucât aerul, apa și rocile din jurul nostru sunt radioactive, corpul uman s-a adaptat la fondul de radiații al mediului în ceea ce privește nivelul său de radioactivitate. Apa radioactivă este utilizată pe scară largă în tratamentul diferitelor sisteme ale corpului și a bolilor specifice.

În urmă cu un secol, radioactivitatea recent descoperită era văzută ca un panaceu pentru majoritatea bolilor și chiar bătrânețea. Uraniul, toriul și în special radiul și „emanarea” lui gazoasă (radonul) au fost utilizate pe scară largă de către medici. Apele naturale care conțin o cantitate crescută de substanțe radioactive sunt împărțite în ape radioactive cu radiu-uraniu, radon. Apele radonului sunt ape minerale de diverse compoziții care conțin un gaz radioactiv - radon de o anumită concentrație terapeutică. Apele cu radon sunt împărțite în două grupe principale: compoziție simplă, în care radonul este singura componentă de vindecare; compoziție complexă, când radonul este combinat cu alte componente terapeutice valoroase (siliciu, azot, cloruri, calciu, dioxid de carbon etc.). Deja în 1935, omul de știință sovietic V. A. Stogov folosea băi de radon și microclistere cu apă cu radon pentru a trata pacienții cu prostatita cronică. La tratarea cu ape radon, doi factori terapeutici interacționează - efectul balneologic al apei minerale în sine și efectul radiațiilor ionizante care apare în timpul descompunerii acestui gaz radioactiv. Radonul intră în sângele uman prin piele, tractul respirator și mucoasele. După 2,5 ore, ca urmare a degradarii, radonul se transformă în izotopi care trăiesc în corpul uman nu mai mult de 2 ore. Efectul ionizant al izotopilor în descompunere duce la formarea de radicali liberi, care duc la diferite reacții chimice, procese enzimatice și producerea diverșilor hormoni. Cu toate acestea, apele slab radon care conțin acid silicic, azot și alte microelemente pot avea adesea un efect terapeutic.

Radonul și produsele sale de degradare, care provoacă radiații, stimulează țesutul conjunctiv, celulele epiteliale și parenchimatoase ale corpului; afectează funcția diferitelor sisteme ale corpului; crește viteza de circulație a sângelui, stimulează formarea sângelui și schimbul de substanțe biologic active (serotonina, histamina, catecolaminele etc.). Prin influențarea sistemului imunitar al organismului, terapia cu radon promovează activarea proceselor tisulare și provoacă resorbția infiltratelor inflamatorii, afectând astfel cursul procesului inflamator, în special, întârzie dezvoltarea procesului de scleroză. Radonul are un efect general de întărire asupra organismului (osteoporoză, regenerare la bătrânețe). Apa minerală cu radon ajută la combaterea bolilor sistemice autoimune (dermatomiozită, lupus eritematos sistemic etc.) și a bolilor sistemului nervos periferic (nevroze, nevrite, nevralgii, polineuropatii, sciatică, artrită, plexită, pareze în stadiul de recuperare), precum și în tratamentul bolilor sistemului musculo-scheletic de diverse origini și complexitate (artrita, artroza, spondilita anchilozantă, endoproteze articulare, artropatie, sindrom algic vertebrogen etc.) Băile cu radon sunt recomandate pentru încălcări ale glandei tiroide, boli ale zonei genitale feminine , imunodeficiențe.

Pentru tratamentul pacientilor cu prostatita cronica se folosesc bai cu radon, microclisteri si irigatii prin rect. Băile cu radon sunt utilizate la o concentrație de 60-120 nCi/l, temperatură 36-37 ° C, procedurile se efectuează o dată la două zile, timp de 10-15 minute, pentru un curs de tratament 12-14 proceduri.

Irigarea cu apa radon se realizeaza dupa urmatoarea metoda: concentratia apei 40-80 nCi/l; temperatura 38-39 °C; apa se introduce in rect in portiuni de 0,5-0,7 litri si apoi se elibereaza. Pentru o procedură se folosesc până la 10 litri de apă. Durata procedurii este de 15 minute, cursul tratamentului este de 5-6 irigații.

Pacienților care nu tolerează bine irigarea li se prezintă microclisteri cu apă radon, o concentrație de 80-120 nCi/l, o temperatură de 39-40 ° C. În rect se injectează 150-200 ml de apă cu radon, care este ținut acolo timp de 30 de minute sau mai mult. Microclisterele sunt prescrise zilnic sau o dată la două zile, pentru un curs de tratament 10-12 proceduri. Irigarea cu apă radon are cel mai mare efect terapeutic (75-77%). Mai puțin eficiente sunt microclisterii și băile cu radon (65-70%).

Tratamentul cu radon și băi de radon oferă un efect minunat fără efecte secundare nocive asupra organismului. Tratamentul cu radon este însă contraindicat în următoarele cazuri: tumori, boli infecțioase acute, formă activă de tuberculoză, insuficiență cardiacă acută, boli psihogene acute. În plus, femeile însărcinate, pacienții cu funcție tiroidiană mărită, pacienții după intervenții chirurgicale sau tratament pentru o boală neoplazică trebuie să se abțină de la tratament radioactiv în primii 2 ani. De asemenea, tratamentul cu radon este limitat la copii și adolescenți.

PIR (surse naturale de radiații)

Există substanțe care sunt radioactive în mod natural, cunoscute ca surse naturale de radiații (NIR). Cele mai multe dintre aceste substanțe se formează ca urmare a degradarii uraniului sau a toriului și emit particule alfa.

Principalul produs secundar al îmbogățirii este uraniul sărăcit, constând în principal din uraniu-238 cu mai puțin de 0,3% uraniu-235. Este în depozit, la fel ca UF 6 și U 3 O 8 . Aceste substante sunt folosite in zonele in care se apreciaza densitatea lor extrem de mare, cum ar fi la fabricarea chilelor de iahturi si a carcaselor antitanc. Ele sunt, de asemenea, folosite (împreună cu plutoniul reciclat) pentru a crea combustibil nuclear cu oxizi amestecați și pentru a dilua uraniul reimbogatit, care anterior făcea parte din armele nucleare. Această diluare, numită și epuizare, înseamnă că orice țară sau grup care pune mâna pe combustibil nuclear va trebui să repete un proces de îmbogățire foarte costisitor și complex înainte de a putea crea o armă.

Sfârșitul ciclului

Substanțele în care ciclul combustibilului nuclear s-a încheiat (mai ales bare de combustibil uzat) conțin produse de fisiune care emit raze beta și gamma. Ele pot conține, de asemenea, actinide care emit particule alfa, care includ uraniu (234 U), neptuniu (237 Np), plutoniu (238 Pu) și americiu (241 Am) și uneori chiar surse de neutroni precum californiul (Cf). Acești izotopi sunt produși în reactoare nucleare.

Este important să se facă distincția între procesarea uraniului pentru a produce combustibil și prelucrarea uraniului uzat. Combustibilul uzat conține produse de fisiune foarte radioactive (vezi mai jos Deșeuri radioactive foarte active). Mulți dintre aceștia sunt absorbanți de neutroni, primind astfel denumirea de „otrăvuri cu neutroni”. În cele din urmă, numărul lor crește într-o asemenea măsură încât, prin captarea neutronilor, ei opresc reacția în lanț chiar și atunci când tijele absorbante de neutroni sunt complet îndepărtate. Combustibilul care a ajuns în această stare trebuie înlocuit cu proaspăt, în ciuda cantității încă suficiente de uraniu-235 și plutoniu. În prezent, în SUA, combustibilul uzat este trimis la depozitare. În alte țări (în special, în Rusia, Marea Britanie, Franța și Japonia), acest combustibil este reprocesat pentru a elimina produsele de fisiune, apoi, după reîmbogățire, poate fi reutilizat. În Rusia, un astfel de combustibil se numește regenerat. Procesul de reprocesare presupune lucrul cu substanțe foarte radioactive, iar produsele de fisiune îndepărtate din combustibil sunt o formă concentrată de deșeuri foarte radioactive, la fel ca substanțele chimice utilizate în reprocesare.

Pentru a închide ciclul combustibilului nuclear, se propune utilizarea reactoarelor cu neutroni rapidi, care permit prelucrarea combustibilului care este un produs rezidual al reactoarelor cu neutroni termici.

Pe problema proliferării nucleare

Când se lucrează cu uraniu și plutoniu, este adesea luată în considerare posibilitatea utilizării lor în crearea de arme nucleare. Reactoarele nucleare active și depozitele de arme nucleare sunt păzite cu grijă. Cu toate acestea, deșeurile foarte radioactive din reactoarele nucleare pot conține plutoniu. Este identic cu plutoniul folosit în reactoare și este format din 239 Pu (ideal pentru construirea armelor nucleare) și 240 Pu (componentă nedorită, foarte radioactivă); acești doi izotopi sunt foarte greu de separat. Mai mult, deșeurile foarte radioactive din reactoare sunt pline de produse de fisiune foarte radioactive; cu toate acestea, majoritatea sunt izotopi de scurtă durată. Aceasta înseamnă că eliminarea deșeurilor este posibilă, iar după mulți ani produsele de fisiune se vor descompune, reducând radioactivitatea deșeurilor și facilitând munca cu plutoniu. Mai mult decât atât, izotopul nedorit 240 Pu se descompune mai repede decât 239 Pu, astfel încât calitatea materiilor prime pentru arme crește în timp (în ciuda scăderii cantității). Acest lucru stârnește controverse că, în timp, instalațiile de depozitare a deșeurilor se pot transforma într-un fel de „mine de plutoniu”, din care va fi relativ ușor să se extragă materii prime pentru arme. Față de aceste ipoteze este faptul că timpul de înjumătățire al lui 240 Pu este de 6560 de ani, iar timpul de înjumătățire al lui 239 Pu este de 24110 ani; Pu într-o substanță constând din mai mulți izotopi se va înjumătăți de la sine - o conversie tipică a reactorului - plutoniu de calitate la plutoniu de calitate pentru arme). Prin urmare, „minele de plutoniu de calitate pentru arme” vor deveni o problemă în viitorul foarte îndepărtat; deci mai este mult timp pentru a rezolva această problemă cu tehnologia modernă înainte de a deveni actuală.

O soluție la această problemă este reutilizarea plutoniului reprocesat ca combustibil, cum ar fi în reactoarele nucleare rapide. Cu toate acestea, însăși existența unor fabrici de regenerare a combustibilului nuclear, necesare pentru separarea plutoniului de alte elemente, creează o oportunitate pentru proliferarea armelor nucleare. În reactoarele rapide pirometalurgice, deșeurile rezultate au o structură actinoidă, care nu permite utilizarea lor pentru a crea arme.

Reciclarea armelor nucleare

Deșeurile de la prelucrarea armelor nucleare (spre deosebire de fabricarea acestora, care necesită materii prime primare din combustibilul reactorului), nu conțin surse de raze beta și gamma, cu excepția tritiului și americiului. Conțin un număr mult mai mare de actinide care emit raze alfa, precum plutoniul-239, care suferă o reacție nucleară în bombe, precum și unele substanțe cu o radioactivitate specifică ridicată, precum plutoniul-238 sau poloniul.

În trecut, beriliul și emițătorii alfa foarte activi, cum ar fi poloniul, au fost propuși ca arme nucleare în bombe. Acum, o alternativă la poloniu este plutoniul-238. Din motive de securitate națională, modelele detaliate ale bombelor moderne nu sunt acoperite în literatura disponibilă publicului larg.

Unele modele conțin și un (RTG) care utilizează plutoniu-238 ca sursă durabilă de energie electrică pentru a opera electronicele bombei.

Este posibil ca materialul fisionabil al vechii bombe care urmează să fie înlocuită să conțină produse de descompunere ai izotopilor de plutoniu. Acestea includ neptuniu-236 emițător alfa, format din incluziuni de plutoniu-240, precum și niște uraniu-235, obținut din plutoniu-239. Cantitatea acestor deșeuri din dezintegrarea radioactivă a miezului bombei va fi foarte mică și, în orice caz, sunt mult mai puțin periculoase (chiar și în ceea ce privește radioactivitatea ca atare) decât plutoniul-239 în sine.

Ca urmare a descompunerii beta a plutoniului-241, se formează americiu-241, o creștere a cantității de americiu este o problemă mai mare decât descompunerea plutoniului-239 și a plutoniului-240, deoarece americiul este un emițător gamma (externul său). efectul asupra lucrătorilor crește) și un emițător alfa, capabil să genereze căldură. Plutoniul poate fi separat de americiu într-o varietate de moduri, inclusiv tratamentul pirometric și extracția cu un solvent apos/organic. O tehnologie modificată pentru extracția plutoniului din uraniu iradiat (PUREX) este, de asemenea, una dintre metodele de separare posibile.

revizuire generală

Pentru a rezuma cele de mai sus, puteți formula „Izolați de oameni și de mediu” până când deșeurile s-au degradat complet și nu mai reprezintă o amenințare.

Eliminarea deșeurilor radioactive cu activitate scăzută

Deșeuri radioactive cu activitate scăzută

Deșeurile radioactive cu activitate scăzută sunt rezultatul activităților spitalelor, întreprinderilor industriale, precum și ciclului combustibilului nuclear. Acestea includ hârtie, cârpe, unelte, îmbrăcăminte, filtre etc., care conțin cantități mici de izotopi predominant de scurtă durată. De obicei, aceste articole sunt definite ca deșeuri de nivel scăzut ca măsură de precauție dacă se aflau în orice zonă a așa-numitului. „zonă centrală”, incluzând adesea spațiu de birouri cu foarte puțin potențial de contaminare radioactivă. Deșeurile radioactive cu activitate scăzută nu au, de obicei, mai multă radioactivitate decât aceleași articole trimise la groapa de gunoi din zone neradioactive, cum ar fi birourile obișnuite. Acest tip de deșeuri nu necesită izolare în timpul transportului și este potrivit pentru eliminarea la suprafață. Pentru a reduce cantitatea de deșeuri, acestea sunt de obicei presate sau incinerate înainte de depozitarea deșeurilor. Deșeurile radioactive de mică activitate sunt împărțite în patru clase: A, B, C și GTCC (cele mai periculoase).

Deșeuri radioactive intermediare

Deșeurile radioactive intermediare au o radioactivitate mai mare și, în unele cazuri, trebuie protejate. Această clasă de deșeuri include gudronul, reziduurile chimice, placarea metalică a elementelor combustibile ale reactorului, precum și substanțele poluate de la centralele nucleare scoase din funcțiune. În timpul transportului, aceste deșeuri pot fi laminate în beton sau bitum. De regulă, deșeurile cu durată scurtă de înjumătățire (în mare parte materiale necombustibile din reactoare) sunt arse în depozite de suprafață, în timp ce deșeurile cu durată lungă de viață (combustibil și produsele acestuia) sunt plasate în depozite subterane adânci. Legislația SUA nu clasifică acest tip de deșeuri radioactive ca o clasă separată; termenul este folosit cu precădere în țările europene.

Transportul baloanelor cu deșeuri radioactive de mare activitate cu trenul, Marea Britanie

Deșeuri radioactive foarte active

Deșeurile radioactive de mare activitate sunt rezultatul funcționării reactoarelor nucleare. Acestea conțin produse de fisiune și elemente transuraniu produse în miezul reactorului. Aceste deșeuri sunt extrem de radioactive și au adesea o temperatură ridicată. Deșeurile radioactive foarte active reprezintă până la 95% din radioactivitatea totală rezultată din procesul de generare a energiei electrice în reactor.

Deșeuri radioactive transuraniu

Conform definiției legislației SUA, această clasă include deșeurile contaminate cu radionuclizi transuraniu care emit alfa cu timpi de înjumătățire mai mare de 20 de ani și o concentrație mai mare de 100 nCi/g, indiferent de forma sau originea acestora, cu excepția nivelului înalt. deseuri radioactive. Elementele cu numere atomice mai mari decât cele ale uraniului sunt numite „transuraniu”. Datorită perioadei lungi de degradare a deșeurilor transuranice, eliminarea acestora este mai minuțioasă decât eliminarea deșeurilor de activitate joasă și intermediară. În Statele Unite, deșeurile radioactive transuranice sunt generate în principal din producția de arme și includ îmbrăcăminte, unelte, cârpe, produse secundare ale reacțiilor chimice, diverse tipuri de gunoi și alte articole contaminate cu cantități mici de substanțe radioactive (în principal plutoniu).

În conformitate cu legislația SUA, deșeurile radioactive transuranice sunt împărțite în deșeuri care permit manipularea prin contact și deșeuri care necesită manipulare la distanță. Împărțirea se bazează pe nivelul de radiație măsurat pe suprafața containerului de deșeuri. Prima subclasă include deșeuri cu un nivel de radiație de suprafață de cel mult 200 milirem pe oră, a doua - deșeuri mai periculoase, a căror radioactivitate poate ajunge la 1000 milirem pe oră. În prezent, locul de eliminare permanentă a deșeurilor transuraniu de la centralele electrice și centralele militare din Statele Unite este prima instalație experimentală din lume pentru izolarea deșeurilor radioactive.

Managementul intermediar al deșeurilor radioactive

De obicei, în industria nucleară, deșeurile radioactive de nivel intermediar sunt supuse schimbului de ioni sau altor metode, al căror scop este concentrarea radioactivității într-un volum mic. După procesare, un corp mult mai puțin radioactiv este complet neutralizat. Este posibil să se folosească hidroxid de fier ca floculant pentru a îndepărta metalele radioactive din soluțiile apoase. După absorbția radioizotopilor de către hidroxidul de fier, precipitatul rezultat este plasat într-un tambur metalic unde este amestecat cu ciment pentru a forma un amestec solid. Pentru o mai mare stabilitate și durabilitate, cimentul este fabricat din cenușă zburătoare sau zgură de cuptor și ciment Portland (spre deosebire de cimentul convențional, care constă din ciment Portland, pietriș și nisip).

Manipularea deșeurilor radioactive de mare activitate

Depozitare

Pentru depozitarea temporară a deșeurilor radioactive de mare activitate, rezervoarele de stocare a combustibilului nuclear uzat și instalațiile de depozitare cu butoaie uscate sunt proiectate pentru a permite izotopilor de scurtă durată să se descompună înainte de procesarea ulterioară.

înmormântare geologică

În prezent, în mai multe țări sunt în curs de desfășurare căutări pentru locuri de depozitare finale adecvate; este de așteptat ca primele astfel de depozite să devină operaționale după 2010. Laboratorul internațional de cercetare din Grimsel, Elveția se ocupă de probleme legate de eliminarea deșeurilor radioactive. Suedia vorbește despre planurile sale de eliminare directă a combustibilului uzat folosind tehnologia KBS-3, după ce parlamentul suedez l-a considerat suficient de sigur. În Germania, în prezent se poartă discuții cu privire la găsirea unui loc pentru depozitarea permanentă a deșeurilor radioactive, protestează locuitorii satului Gorleben din regiunea Wendland. Acest loc până în 1990 părea ideal pentru eliminarea deșeurilor radioactive datorită apropierii sale de granițele fostei Republici Democrate Germane. În prezent, RW se află în depozit temporar în Gorleben, decizia cu privire la locul eliminării lor definitive nu a fost încă luată. Autoritățile americane au ales Yucca Mountain, Nevada ca loc de înmormântare, dar acest proiect a întâmpinat o opoziție puternică și a devenit subiect de discuții aprinse. Există un proiect de creare a unui depozit internațional de deșeuri radioactive de mare activitate; Australia și Rusia sunt propuse ca posibile locuri de depozitare. Cu toate acestea, autoritățile australiene se opun unei astfel de propuneri.

Există proiecte pentru eliminarea deșeurilor radioactive în oceane, printre care se numără depozitarea sub zona abisală a fundului mării, eliminarea în zona de subducție, ca urmare a căreia deșeurile se vor scufunda încet în mantaua pământului și depozitarea sub un insulă naturală sau artificială. aceste proiecte au merite evidente și vor rezolva problema neplăcută a depozitării deșeurilor radioactive la nivel internațional, dar, în ciuda acestui fapt, în prezent sunt înghețate din cauza interzicerii dreptului maritim. Un alt motiv este că în Europa și America de Nord le este foarte frică de scurgerile dintr-un astfel de depozit, ceea ce va duce la un dezastru ecologic. Posibilitatea reală a unui astfel de pericol nu a fost dovedită; cu toate acestea, interdicțiile au fost înăsprite după aruncarea deșeurilor radioactive de pe nave. Cu toate acestea, în viitor, țările care nu pot găsi alte soluții la această problemă se pot gândi serios la crearea unor instalații de stocare oceanică a deșeurilor radioactive.

Un proiect mai realist numit „Remix & Return” (Amestecare și returnare), a cărui esență este acel deșeu foarte radioactiv, amestecat cu deșeurile din minele și fabricile de procesare de uraniu până la nivelul inițial de radioactivitate a minereului de uraniu, va fi apoi pus în gol. mine de uraniu. Avantajele acestui proiect sunt dispariția problemei deșeurilor radioactive de mare activitate, întoarcerea substanței în locul destinat acesteia prin natură, asigurarea de muncă pentru mineri și asigurarea unui ciclu de îndepărtare și neutralizare pentru toți. materiale radioactive.

Vezi si

Proiecte de eliminare a deșeurilor radioactive exotice

S-a stabilit că principalul fond de radiații de pe planeta noastră (cel puțin deocamdată) este creat de surse naturale de radiații. Potrivit oamenilor de știință, ponderea surselor naturale de radiații în doza totală acumulată de o persoană medie de-a lungul vieții este de 87%. Restul de 13% provin din surse artificiale. Dintre acestea, 11,5% (sau aproape 88,5% din componenta „artificială” a dozei de radiații) se formează din cauza utilizării radioizotopilor în practica medicală. Și doar restul de 1,5% sunt rezultatul consecințelor exploziilor nucleare, emisiilor de la centralele nucleare, scurgerilor din instalațiile de depozitare a deșeurilor nucleare etc.

Printre sursele naturale de radiații, radonul deține cu încredere „palmierul”, provocând până la 32% din doza totală de radiații.

Ce este radonul? Este gaz natural radioactiv, absolut transparent, neavând nici gust, nici miros. Radionuclidul gazos radon-222 (împreună cu iod-131, tritiu (3 H) și carbon-14) nu este detectat prin metode standard. Dacă există o suspiciune rezonabilă cu privire la prezența radionuclizilor de mai sus, în special radonul, este necesar să se utilizeze echipamente speciale pentru măsurători.

Care este pericolul radonului? Ca gaz, intră în corpul uman prin inhalare și poate provoca efecte dăunătoare asupra sănătății, în special cancer pulmonar. Potrivit Serviciului de Sănătate Publică din SUA, radonul este a doua cauză de cancer pulmonar la oameni, după fumat.

Radonul se formează în intestinele Pământului ca urmare a descompunerii uraniului, care, deși în cantități mici, face parte din aproape toate tipurile de sol și roci. În procesul de dezintegrare radioactivă, uraniul se transformă în radiu-226, din care, la rândul său, se formează radon-222. Conținutul de uraniu este deosebit de mare (până la 2 mg/l) în rocile de granit. În consecință, în zonele în care elementul predominant de formare a rocii este granitul, se poate aștepta și un conținut crescut de radon. Radonul se scurge treptat din intestine la suprafață, unde se disipează imediat în aer, drept urmare concentrația sa rămâne neglijabilă și nu prezintă niciun pericol.

Problemele apar dacă nu există un schimb de aer suficient, de exemplu, în case și alte spații. În acest caz, conținutul de radon dintr-o încăpere închisă poate atinge concentrații periculoase. Deoarece radonul pătrunde din sol în clădiri, în vest, atunci când se construiesc fundații în zone „periculoase pentru radon”, membranele speciale de protecție sunt utilizate pe scară largă pentru a preveni infiltrațiile radonului. Cu toate acestea, chiar și utilizarea acestor membrane nu oferă protecție 100%. Atunci când fântânile sunt folosite pentru alimentarea casei cu apă, radonul intră în casă cu apă și se poate acumula și în cantități semnificative în bucătării și băi. Faptul este că radonul se dizolvă foarte bine în apă și atunci când apele subterane intră în contact cu radonul, acestea sunt foarte repede saturate cu acesta din urmă. In Statele Unite, nivelul de radon din apele subterane variaza intre 10 si 100 Becquerel pe litru, in unele zone ajungand la sute si chiar mii de Bq/l.

Radonul dizolvat în apă acționează în două moduri. Pe de o parte, intră în sistemul digestiv împreună cu apa, iar pe de altă parte, oamenii inhalează radonul eliberat de apă atunci când îl folosesc. Cert este că în momentul în care apa curge din robinet, radonul este eliberat din acesta, drept urmare concentrația de radon în bucătărie sau baie poate fi de 30-40 de ori mai mare decât nivelul său în alte încăperi (pentru de exemplu, în camere de zi). A doua metodă (inhalare) de expunere la rabon este considerată mai periculoasă pentru sănătate.

Agenția pentru Protecția Mediului din SUA (USEPA) recomandă o valoare limită de 300 pCi/l (care este 11,1 Bq/l - vezi „Unități de măsură”) ca limită recomandată pentru radon în apă, care, totuși, nu a fost încă reflectată. în standardul național american de calitate a apei (acest parametru nu este standardizat). În Standardele rusești de siguranță împotriva radiațiilor (NRB-99), emise recent, nivelul maxim de conținut de radon în apă, la care este deja necesară intervenția, este stabilit la 60 Bq/kg.

Este posibil să lupți împotriva radonului în apă? Da, și destul de eficient. Una dintre cele mai eficiente metode de combatere a radonului este aerarea apei (apa „bulbocând” cu bule de aer, în care aproape tot radonul literalmente „zboară în vânt”). Prin urmare, pentru cei care folosesc apă municipală, practic nu este nimic de care să vă faceți griji, deoarece aerarea este inclusă în procedura standard de tratare a apei la stațiile de tratare a apei din oraș. În ceea ce privește utilizatorii individuali ai apei de puț, studiile efectuate de USEPA au arătat o eficiență destul de ridicată a cărbunelui activat. Un filtru bazat pe cărbune activ de înaltă calitate este capabil să elimine până la 99,7% din radon. Adevărat, în timp, această cifră scade la 79%. Utilizarea unui dedurizator de apă pe rășini schimbătoare de ioni înainte de filtrul de carbon vă permite să creșteți această din urmă cifră la 85%.

apă radioactivă

apă radioactivă

Apa care conține substanțe radioactive nu este neobișnuită. Contaminarea radioactivă a apei naturale poate avea loc în diferite moduri. În special, apele subterane și de suprafață pot conține uraniu, radiu, toriu, radon etc. Aceste substanțe pot fi îndepărtate din rocile care conțin elemente radioactive și produsele lor de descompunere, provin din intestinele pământului, ajung în corpurile de apă cu meteoriți și ca rezultat al activităților umane tehnogene.
Trebuie spus că până în prezent nu există o metodă implementată suficient de eficientă și sigură pentru eliminarea deșeurilor nucleare. Cea mai des folosită eliminare a acestor deșeuri în pământ la diferite adâncimi. Totodată, dezintegrarea izotopilor radioactivi cu degajare de căldură continuă în depozitele nucleare, creând pericolul distrugerii cochiliilor ermetice și al contaminării mediului, prin răspândirea radionuclizilor de către apele subterane și de suprafață.
În plus, apele uzate industriale pot conține substanțe radioactive care pătrund în corpurile de apă.
Trebuie remarcat faptul că timpul de înjumătățire al diferiților izotopi radioactivi variază de la fracțiuni de secundă până la milioane de ani, i.e. contaminarea radioactivă a zonei o face nelocuită de mulți ani, dacă nu milenii.
Astfel, sarcina decontaminării apei radioactive este complexă, dar necesară și trebuie abordată urgent.
Ecocenter LLC oferă o tehnologie, a cărei aplicare va permite nu numai eliminarea rapidă și eficientă a substanțelor radioactive din apa contaminată, ci și neutralizarea nămolului rezultat, reducând semnificativ perioada de degradare a radionuclizilor.
Timpul necesar pentru purificarea apei se măsoară în minute, eliminarea deșeurilor rezultate - în zile. Tehnologia a fost dezvoltată și este gata pentru implementare industrială.