2743 0

Alam na ngayon na ang lahat ng tubig sa ilalim ng lupa at ibabaw ay radioactive. Ang isang maliit na halaga ng radon, at gayundin ang mga produkto ng pagkabulok nito, ay halos palaging naroroon sa natural na tubig at sa atmospera.

Sa hangin sa atmospera malapit sa ibabaw ng lupa, ang radon ay matatagpuan sa isang konsentrasyon ng humigit-kumulang 10-13 curie / l ng hangin, ngunit sa ilang mga lugar ang konsentrasyon nito ay maaaring mas mataas.

Ang kasaysayan ng pag-aaral ng radioactive isotopes sa nakapagpapagaling na tubig ay sumasaklaw sa isang panahon ng 60 taon. Sa Russia, ang pinagmulan nito ay itinayo noong 1907, nang ang E.E. Natuklasan ni Karstens ang pagkakaroon ng radon (Rn222) sa tubig ng mga heat sulfur spring ng Pyatigorsk. Sa mga sumunod na taon, patuloy na pinag-aralan ni E. E. Carstens ang radyaktibidad ng mga bato at mineral na tubig ng Pyatigorsk at noong 1913 ay naglathala ng mensahe sa isyung ito sa mga tala ng Russian Balneological Society.

Ang isang mas detalyadong pag-aaral ng radioactive mineral na tubig sa Caucasian Mineralnye Vody ay nagsimula noong 1926, nang ang isang radiological laboratoryo ay inayos sa Balneological Institute sa ilalim ng direksyon ni E.S. Shchepoteva at A.N. Ogilvie. Nasa 1925 na A.N. Inilathala ni Ogilvy ang isang "Maikling Ulat sa Hydrogeological Works on the Study of the Radioactivity of the Waters of Pyatigorsk".

Sa mga taon bago ang digmaan, ang laboratoryo ay nagbigay ng espesyal na atensyon sa pagtukoy ng radium at radon sa mga mineral na tubig, at mas kaunting pansin sa iba pang mga radioactive isotopes. Bilang resulta ng magkasanib na gawain ng mga kawani ng laboratoryo kasama ang mga kawani ng State Radium Institute, lumitaw ang "Pagtuturo para sa pagsukat ng mga mapagkukunan ng radioactive mineral at ilang mga pamamaraan" (V.I. Baranov, A.N. Ogilvy, 1930; I.E. Starik, 1936; E.S. Shchepoteva, 1943).

Sa mga sumunod na taon (1956-1967) sinaklaw ng pananaliksik ang mas malawak na hanay ng mga isyu. Ang pokus ay sa sistematikong mga obserbasyon ng rehimen ng mga mapagkukunan ng radon upang malaman ang mga kondisyon para sa kanilang pagbuo, ang mga dahilan para sa mga pagbabago sa rate ng daloy at ang nilalaman ng mga radioactive isotopes.

Ang interes ay ang gawain ng I.E. Starik "Radiological na pag-aaral ng rehiyon ng CMS" (1943), pati na rin ang disertasyon ng kandidato ng D.S. Nikolaev "Radon tubig at sulpuriko paliguan ng Pyatigorsk" (1947).

Batay sa pangkalahatang teorya ng pagbuo ng mga tubig ng radon sa mga natural na kondisyon, na binuo ni I.E. Starik at E.S. Shchepoteva (1936), at ang teorya ng pagbuo ng mga tubig ng radon mula sa deposito ng Pyatigorsk, na iminungkahi ng sikat na hydrogeologist na si A.N. Ogilvy, M.S. Kagan at V.L. Augustinskaya (1962) ay nagsagawa ng mga eksperimento upang madagdagan ang debit ng mga mapagkukunan ng radon sa hilagang pangkat ng Pyatigorsk.

Sa pamamagitan ng pagbaha sa mga lugar ng pagbuo ng mga tubig ng radon na may karagdagang jet ng hydrogen sulfide na tubig, na katulad ng mineralization at kemikal na komposisyon nito sa pangunahing tubig ng radon ng deposito na ito, ang mga may-akda na ito, sa kurso ng dalawang taong mga eksperimento, ay pinamamahalaang upang madagdagan ang daloy rate ng pinag-aralan na deposito sa pamamagitan ng 2.5 beses, halos hindi binabawasan ang konsentrasyon ng radon sa pinagmumulan ng tubig, na nagbabago sa loob ng 60 Mahe units.

Kasabay nito, nalutas ang mahahalagang teoretikal na tanong. Ang kinakalkula na data ay nagpakita na sa eksperimentong lugar, sa panahon ng pagbuo ng natural na tubig ng radon, ang nagreresultang radon ay nakuha lamang ng 16%, at samakatuwid, mayroong malalaking reserba nito, na ginagawang posible na artipisyal na pagyamanin ang tubig ng iba pang mineral. at kahit na mga sariwang mapagkukunan kasama nito.

Nakuha din ang mahahalagang datos na sa proseso ng artipisyal na pagbaha, ang radium ay hindi nalulusaw mula sa mga bato at ang deposito ay nauubos.

Ang partikular na kapansin-pansin ay ang mga gawa sa detalyadong radiochemical characterization ng mineral na tubig na may pagpapasiya ng mga radioactive isotopes tulad ng radon, radium, uranium, thorium X at mesothorium I, na isinagawa sa mga nakaraang taon sa lahat ng mga pangunahing mapagkukunan ng rehiyon ng Caucasian Mineral Waters ( M.S. Kagan, 1952- 1953, 1959, 1965).

Ang isang detalyadong pag-aaral ng mga radioactive isotopes sa mga mineral na tubig ng ibang mga rehiyon ay naging posible upang i-highlight ang ilang mga isyu na may kaugnayan sa hydrogeology at ang mga kondisyon para sa pagbuo ng radon tubig, upang magbigay ng isang balneological pagtatasa, at upang ipakita ang ilan sa mga mekanismo ng kanilang physiological at therapeutic effect.

Bilang resulta ng maraming taon ng pananaliksik, napag-alaman na maraming mga mineral spring ang naglalaman ng mas mataas na dami ng radioactive elements, lalo na ang radon (Rn222) at radium (Ra226).

Ang mga radioactive na tubig, depende sa pamamayani ng ilang mga radioactive isotopes sa kanila, ay nahahati sa tatlong grupo: radon, radium, radon-radium. Ang uranium at radium-mesothoric na tubig ay hindi gaanong karaniwan sa mga natural na kondisyon.

Talahanayan 4. Mga pamantayan sa pagbabawal para sa panloob na paggamit ng radioactive na tubig (ayon sa nilalaman ng radioactive isotopes sa kanila sa g/l)

Kapag sinusuri ang radyaktibidad ng mga mineral na tubig, ginagamit namin ang pamantayang iminungkahi ng E.S. Shchepoteva at pinagtibay sa isang pulong ng mga kinatawan ng mga institusyon ng resort noong 1961 (Tables 3 at 4).

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

Ang edad ng Earth ay humigit-kumulang 6 bilyong taon, at pagkatapos lamang ng 4 bilyong taon nagsimula ang buhay sa Earth. Ang dahilan para sa ganoong malaking agwat sa oras, ayon sa ilang mga siyentipiko, ay maaaring ang mataas na antas ng radiation na nasa planeta sa ilang sandali pagkatapos ng paglitaw nito. Samakatuwid, ang mga buhay na organismo ay lumitaw lamang pagkatapos ng isang makabuluhang pagbaba sa radyaktibidad ng crust at atmospera ng lupa. Ngunit nanatili ang radiation, at hindi nito pinipigilan ang mga tao na mabuhay. Ito ay nasa lahat ng dako - sa tubig, hangin, sa lupa at sa lupa. Ang tubig ng World Ocean ay naglalaman ng bilyun-bilyong tonelada ng radioactive potassium, rubidium, uranium, thorium at radium. Ang tubig ng mga natural na bukal ay naglalaman ng uranium mula 5 x 10-7 hanggang 3 x 10-5 g/l. Mayroong medyo mas kaunting uranium sa hilagang mga ilog, at higit pa sa mga timog. Sa walang tubig na mga katawan ng tubig ng mga tuyong rehiyon, ang konsentrasyon ng uranium ay maaaring umabot sa 4 x 10-2 g/l. Ang radioactivity ng tubig sa ilog ay tinatantya sa humigit-kumulang 10-12 Curie/l, tubig sa lawa 10-11 Curie/l at tubig dagat 10-10 Curie/l, habang ang radyaktibidad ng hangin sa atmospera ay humigit-kumulang 10-16 Curie/cm3 at ang radioactivity ng atmospheric precipitation malapit sa ibabaw Ang daigdig ay humigit-kumulang 2-10-11 Curies/g. Ang ulan ay nananatiling radioactive sa loob ng ilang oras, at ang snow ay mas radioactive kaysa ulan. Ang pag-ulan ay nag-aambag sa paglilinis ng atmospera mula sa radioactive contamination. Ang fog at drizzle ay naglalaman ng pinakamaraming radioactive substance. Ang natural na radioactivity ng mga tubig sa lupa at karagatan ay pangunahing sanhi ng radioactive isotope ng potassium (K40). Sa matataas na layer ng atmospera, kapag ang hydrogen nuclei ay binomba ng cosmic ray, nabuo ang isang mabigat na hydrogen isotope - radioactive tritium, na pagkatapos ay pumapasok sa komposisyon ng superheavy water T20 at, kasama ang pag-ulan, ay bumagsak sa ibabaw ng lupa. Ang kalahating buhay nito ay 12.2 taon. Bumababa ang konsentrasyon ng tritium habang papalapit sa ekwador. Mayroong mas kaunting tritium sa karagatang tubig kaysa sa tubig sa lupa.

Ang katawan ng tao ay naglalaman ng mga 3-10-3 g ng radioactive potassium at 6-10-9 g ng radium. Dahil sa mga sangkap na ito, 6000 beta decay at 220 alpha decay ang nangyayari bawat segundo sa katawan ng tao. Bilang karagdagan, bilang isang resulta ng pagkakalantad sa mga cosmic ray, ang mga artipisyal na radioelement ay lumitaw sa katawan ng tao. Bilang resulta, 10,000 mga reaksyon ng pagkabulok ang nangyayari bawat segundo sa katawan ng tao. At dahil ang hangin, tubig at mga bato sa paligid natin ay radioactive, ang katawan ng tao ay umangkop sa radiation background ng kapaligiran sa mga tuntunin ng antas ng radioactivity nito. Ang radioactive na tubig ay malawakang ginagamit sa paggamot ng iba't ibang sistema ng katawan at mga partikular na sakit.

Isang siglo na ang nakalilipas, ang bagong natuklasang radioactivity ay nakita bilang isang panlunas sa lahat para sa karamihan ng mga sakit at maging sa katandaan. Ang uranium, thorium, at lalo na ang radium at ang gaseous na "emanation" (radon) nito ay malawakang ginagamit ng mga manggagamot. Ang mga likas na tubig na naglalaman ng mas maraming radioactive substance ay nahahati sa radium-uranium, radon radioactive na tubig. Ang tubig ng radon ay mga mineral na tubig ng iba't ibang komposisyon na naglalaman ng radioactive gas - radon ng isang tiyak na therapeutic concentration. Ang mga tubig ng radon ay nahahati sa dalawang pangunahing grupo: simpleng komposisyon, kung saan ang radon ang tanging bahagi ng pagpapagaling; kumplikadong komposisyon, kapag ang radon ay pinagsama sa iba pang mahahalagang therapeutic component (silicon, nitrogen, chlorides, calcium, carbon dioxide, atbp.). Noong 1935, ang siyentipikong Sobyet na si V. A. Stogov ay gumamit ng mga radon bath at microclysters na may radon na tubig upang gamutin ang mga pasyente na may talamak na prostatitis. Sa paggamot sa mga tubig ng radon, dalawang therapeutic factor ang nakikipag-ugnayan - ang balneological effect ng mineral na tubig mismo at ang epekto ng ionizing radiation na nangyayari sa panahon ng pagkabulok ng radioactive gas na ito. Ang radon ay pumapasok sa dugo ng tao sa pamamagitan ng balat, respiratory tract at mucous membranes. Pagkatapos ng 2.5 oras, bilang resulta ng pagkabulok, ang radon ay nagiging isotopes na naninirahan sa katawan ng tao nang hindi hihigit sa 2 oras. Ang epekto ng ionizing ng mga nabubulok na isotopes ay humahantong sa pagbuo ng mga libreng radikal, na humahantong sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal, mga proseso ng enzymatic at paggawa ng iba't ibang mga hormone. Gayunpaman, ang mahinang radon na tubig na naglalaman ng silicic acid, nitrogen at iba pang microelement ay kadalasang maaaring magkaroon ng therapeutic effect.

Ang radon at ang mga produkto ng pagkabulok nito, na nagiging sanhi ng radiation, ay nagpapasigla sa nag-uugnay na tissue, epithelial at parenchymal cells ng katawan; nakakaapekto sa pag-andar ng iba't ibang mga sistema ng katawan; dagdagan ang bilis ng sirkulasyon ng dugo, pasiglahin ang pagbuo ng dugo at pagpapalitan ng mga biologically active substances (serotonin, histamine, catecholamines, atbp.). Sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa immune system ng katawan, ang radon therapy ay nagtataguyod ng pag-activate ng mga proseso ng tissue at nagiging sanhi ng resorption ng mga nagpapaalab na infiltrates, at sa gayon ay nakakaapekto sa kurso ng nagpapasiklab na proseso, lalo na, naantala ang pag-unlad ng proseso ng sclerosis. Ang radon ay may pangkalahatang pagpapalakas na epekto sa katawan (osteoporosis, pagbabagong-buhay sa katandaan). Ang mineral na tubig ng Radon ay nakakatulong na labanan ang mga autoimmune systemic na sakit (dermatomyositis, systemic lupus erythematosus, atbp.) At mga sakit ng peripheral nervous system (neurosis, neuritis, neuralgia, polyneuropathy, sciatica, arthritis, plexitis, paresis sa yugto ng pagbawi), at gayundin sa ang paggamot ng mga sakit ng musculoskeletal system ng iba't ibang pinagmulan at pagiging kumplikado (arthritis, arthrosis, ankylosing spondylitis, joint endoprostheses, arthropathy, vertebrogenic algic syndrome, atbp.) Ang mga paliguan ng radon ay inirerekomenda para sa mga paglabag sa thyroid gland, mga sakit ng babaeng genital area , immunodeficiencies.

Para sa paggamot ng mga pasyente na may talamak na prostatitis, ginagamit ang mga radon bath, microclysters at irigasyon sa pamamagitan ng tumbong. Ang mga paliguan ng radon ay ginagamit sa isang konsentrasyon ng 60-120 nCi / l, temperatura 36-37 ° C, ang mga pamamaraan ay isinasagawa tuwing ibang araw, para sa 10-15 minuto, para sa isang kurso ng paggamot 12-14 na mga pamamaraan.

Ang patubig na may tubig na radon ay isinasagawa ayon sa sumusunod na pamamaraan: konsentrasyon ng tubig 40-80 nCi/l; temperatura 38-39 °C; ang tubig ay ipinapasok sa tumbong sa mga bahagi ng 0.5-0.7 litro at pagkatapos ay inilabas. Hanggang 10 litro ng tubig ang ginagamit para sa isang pamamaraan. Ang tagal ng pamamaraan ay 15 minuto, ang kurso ng paggamot ay 5-6 irigasyon.

Ang mga pasyente na hindi pinahihintulutan nang maayos ang patubig ay ipinapakita ang mga microclyster na may tubig na radon, isang konsentrasyon ng 80-120 nCi / l, isang temperatura na 39-40 ° C. Ang 150-200 ML ng radon na tubig ay iniksyon sa tumbong, na pinananatili doon sa loob ng 30 minuto o higit pa. Ang mga microclyster ay inireseta araw-araw o bawat ibang araw, para sa isang kurso ng paggamot 10-12 mga pamamaraan. Ang patubig na may tubig na radon ay may pinakamalaking therapeutic effect (75-77%). Hindi gaanong epektibo ang mga microclyster at radon bath (65-70%).

Ang paggamot na may radon at radon bath ay nagbibigay ng isang kahanga-hangang epekto nang walang nakakapinsalang epekto sa katawan. Gayunpaman, ang paggamot sa radon ay kontraindikado sa mga sumusunod na kaso: mga tumor, talamak na nakakahawang sakit, aktibong tuberculosis, talamak na pagpalya ng puso, talamak na sakit sa psychogenic. Bilang karagdagan, ang mga buntis na kababaihan, mga pasyente na may pinalaki na function ng thyroid, mga pasyente pagkatapos ng operasyon o paggamot para sa isang neoplastic na sakit ay dapat na umiwas sa radioactive na paggamot sa unang 2 taon. Gayundin, ang paggamot sa radon ay limitado sa mga bata at kabataan.

PIR (likas na pinagmumulan ng radiation)

May mga substance na natural na radioactive, na kilala bilang natural sources of radiation (NIR). Karamihan sa mga sangkap na ito ay nabuo bilang isang resulta ng pagkabulok ng uranium o thorium, at naglalabas ng mga particle ng alpha.

Ang pangunahing by-product ng enrichment ay depleted uranium, na binubuo pangunahin ng uranium-238 na may mas mababa sa 0.3% uranium-235. Ito ay nasa imbakan, tulad ng UF 6 at U 3 O 8 . Ang mga sangkap na ito ay ginagamit sa mga lugar kung saan ang kanilang napakataas na density ay pinahahalagahan, tulad ng sa paggawa ng mga kilya ng mga yate at anti-tank shell. Ginagamit din ang mga ito (kasama ang recycled plutonium) upang lumikha ng halo-halong oxide nuclear fuel at upang palabnawin ang reenriched uranium, na dating bahagi ng mga sandatang nuklear. Ang pagbabanto na ito, na tinatawag ding depletion, ay nangangahulugan na ang anumang bansa o grupo na nakakuha ng kanilang mga kamay sa nuclear fuel ay kailangang ulitin ang isang napakamahal at kumplikadong proseso ng pagpapayaman bago ito makalikha ng isang sandata.

Katapusan ng cycle

Ang mga sangkap kung saan natapos na ang nuclear fuel cycle (karamihan ay mga ginastos na fuel rod) ay naglalaman ng mga produktong fission na naglalabas ng beta at gamma ray. Maaaring naglalaman din ang mga ito ng actinides na naglalabas ng mga alpha particle, na kinabibilangan ng uranium (234 U), neptunium (237 Np), plutonium (238 Pu) at americium (241 Am), at kung minsan kahit na mga neutron source gaya ng californium (Cf) . Ang mga isotopes na ito ay ginawa sa mga nuclear reactor.

Mahalagang makilala ang pagitan ng pagproseso ng uranium upang makabuo ng gasolina at ang pagproseso ng ginamit na uranium. Ang ginamit na gasolina ay naglalaman ng mataas na radioactive fission na mga produkto (tingnan ang Highly active radioactive waste sa ibaba). Marami sa kanila ay neutron absorbers, kaya nakuha ang pangalang "neutron poisons". Sa huli, ang kanilang mga numero ay tumataas sa isang lawak na, sa pamamagitan ng pag-trap ng mga neutron, pinipigilan nila ang chain reaction kahit na ang mga neutron absorber rod ay ganap na naalis. Ang gasolina na umabot sa estado na ito ay dapat mapalitan ng sariwa, sa kabila ng sapat na dami ng uranium-235 at plutonium. Sa kasalukuyan, sa US, ang ginamit na gasolina ay ipinapadala sa imbakan. Sa ibang mga bansa (sa partikular, sa Russia, Great Britain, France at Japan), ang gasolina na ito ay muling pinoproseso upang alisin ang mga produkto ng fission, pagkatapos, pagkatapos ng muling pagpapayaman, maaari itong muling magamit. Sa Russia, ang naturang gasolina ay tinatawag na regenerated. Ang proseso ng reprocessing ay nagsasangkot ng pagtatrabaho sa mataas na radioactive substance, at ang mga fission na produkto na inalis mula sa gasolina ay isang puro anyo ng mataas na radioactive na basura, tulad ng mga kemikal na ginagamit sa reprocessing.

Upang isara ang nuclear fuel cycle, iminungkahi na gumamit ng mabilis na neutron reactor, na nagpapahintulot sa pagproseso ng gasolina na isang basurang produkto ng thermal neutron reactors.

Sa isyu ng nuclear proliferation

Kapag nagtatrabaho sa uranium at plutonium, madalas na isinasaalang-alang ang posibilidad ng kanilang paggamit sa paglikha ng mga sandatang nuklear. Ang mga aktibong nuclear reactor at stockpile ng mga sandatang nuklear ay maingat na binabantayan. Gayunpaman, ang mataas na radioactive na basura mula sa mga nuclear reactor ay maaaring maglaman ng plutonium. Ito ay kapareho ng plutonium na ginagamit sa mga reactor at binubuo ng 239 Pu (perpekto para sa pagbuo ng mga sandatang nuklear) at 240 Pu (hindi gustong bahagi, mataas na radioactive); ang dalawang isotopes na ito ay napakahirap paghiwalayin. Bukod dito, ang mataas na radioactive na basura mula sa mga reactor ay puno ng mataas na radioactive fission na mga produkto; gayunpaman, karamihan sa mga ito ay panandaliang isotopes. Nangangahulugan ito na ang pagtatapon ng basura ay posible, at pagkaraan ng maraming taon ang mga produkto ng fission ay mabubulok, na magpapababa sa radyaktibidad ng basura at nagpapadali sa trabaho sa plutonium. Bukod dito, ang hindi gustong isotope 240 Pu ay nabubulok nang mas mabilis kaysa sa 239 Pu, kaya ang kalidad ng mga armas ay tumataas sa paglipas ng panahon (sa kabila ng pagbaba ng dami). Nagdudulot ito ng kontrobersya na, sa paglipas ng panahon, ang mga pasilidad sa pag-iimbak ng basura ay maaaring maging isang uri ng "plutonium mine", kung saan magiging madali ang pagkuha ng mga hilaw na materyales para sa mga armas. Laban sa mga pagpapalagay na ito ay ang katotohanan na ang kalahating buhay ng 240 Pu ay 6560 taon, at ang kalahating buhay ng 239 Pu ay 24110 taon; Pu sa isang sangkap na binubuo ng ilang isotopes ay mag-iisa na maglalahati - isang tipikal na conversion ng reaktor- grade plutonium hanggang armas-grade plutonium). Samakatuwid, ang "mga mina ng plutonium na may grado ng sandata" ay magiging problema sa napakalayong hinaharap; kaya't marami pang oras upang malutas ang problemang ito gamit ang makabagong teknolohiya bago ito maging aktuwal.

Ang isang solusyon sa problemang ito ay ang muling paggamit ng na-reprocess na plutonium bilang gasolina, tulad ng sa mabilis na mga nuclear reactor. Gayunpaman, ang mismong pag-iral ng nuclear fuel reprocessing plant, na kinakailangan upang paghiwalayin ang plutonium mula sa iba pang mga elemento, ay lumilikha ng pagkakataon para sa paglaganap ng mga sandatang nuklear. Sa pyrometallurgical fast reactors, ang nagreresultang basura ay may actinoid na istraktura, na hindi pinapayagan itong gamitin upang lumikha ng mga armas.

Pag-recycle ng mga sandatang nuklear

Ang mga basura mula sa pagproseso ng mga sandatang nuklear (hindi tulad ng kanilang paggawa, na nangangailangan ng pangunahing hilaw na materyales mula sa reactor fuel), ay hindi naglalaman ng mga mapagkukunan ng beta at gamma ray, maliban sa tritium at americium. Naglalaman ang mga ito ng mas malaking bilang ng actinides na naglalabas ng alpha rays, gaya ng plutonium-239, na sumasailalim sa nuclear reaction sa mga bomba, pati na rin ang ilang substance na may mataas na specific radioactivity, tulad ng plutonium-238 o polonium.

Noong nakaraan, ang beryllium at napaka-aktibong alpha emitters gaya ng polonium ay iminungkahi bilang mga sandatang nuklear sa mga bomba. Ngayon isang alternatibo sa polonium ay plutonium-238. Para sa mga dahilan ng pambansang seguridad, ang mga detalyadong disenyo ng mga modernong bomba ay hindi sakop sa literatura na magagamit sa pangkalahatang publiko.

Ang ilang mga modelo ay naglalaman din ng isang (RTG) na gumagamit ng plutonium-238 bilang isang matibay na pinagmumulan ng kuryente upang patakbuhin ang mga electronics ng bomba.

Posibleng ang fissile material ng lumang bomba na papalitan ay naglalaman ng mga decay products ng plutonium isotopes. Kabilang dito ang alpha emitting neptunium-236, na nabuo mula sa mga inklusyon ng plutonium-240, pati na rin ang ilang uranium-235, na nakuha mula sa plutonium-239. Ang halaga ng basurang ito mula sa radioactive decay ng core ng bomba ay magiging napakaliit, at sa anumang kaso sila ay hindi gaanong mapanganib (kahit na sa mga tuntunin ng radyaktibidad tulad nito) kaysa sa plutonium-239 mismo.

Bilang resulta ng beta decay ng plutonium-241, nabuo ang americium-241, ang pagtaas sa dami ng americium ay isang mas malaking problema kaysa sa pagkabulok ng plutonium-239 at plutonium-240, dahil ang americium ay isang gamma emitter (ang panlabas nito epekto sa pagtaas ng mga manggagawa) at isang alpha emitter, na may kakayahang makabuo ng init. Maaaring ihiwalay ang plutonium sa americium sa iba't ibang paraan, kabilang ang pyrometric treatment at extraction na may aqueous/organic solvent. Ang isang binagong teknolohiya para sa pagkuha ng plutonium mula sa irradiated uranium (PUREX) ay isa rin sa mga posibleng paraan ng paghihiwalay.

pangkalahatang pagsusuri

Upang ibuod ang nasa itaas, maaari mong sabihin ang pariralang "Ihiwalay sa mga tao at sa kapaligiran" hanggang sa tuluyang mabulok ang basura at hindi na magdulot ng banta.

Pag-alis ng mababang antas ng radioactive na basura

Mababang antas ng radioactive na basura

Ang mababang antas ng radioactive waste ay ang resulta ng mga aktibidad ng mga ospital, pang-industriya na negosyo, pati na rin ang nuclear fuel cycle. Kabilang dito ang papel, basahan, kasangkapan, damit, filter, atbp., na naglalaman ng maliliit na halaga ng mga isotopes na nakararami sa panandaliang buhay. Karaniwan ang mga bagay na ito ay tinukoy bilang mababang antas ng basura bilang isang hakbang sa pag-iingat kung sila ay nasa anumang lugar ng tinatawag na. "core zone", kadalasang kinabibilangan ng office space na napakaliit na potensyal para sa radioactive contamination. Ang mababang antas ng radioactive na basura ay karaniwang walang radioactivity kaysa sa parehong mga bagay na ipinadala sa landfill mula sa mga lugar na hindi radioactive, tulad ng mga ordinaryong opisina. Ang ganitong uri ng basura ay hindi nangangailangan ng paghihiwalay sa panahon ng transportasyon at angkop para sa pagtatapon sa ibabaw. Upang mabawasan ang dami ng basura, kadalasang pinipindot o sinusunog ito bago itapon. Ang mababang antas ng radioactive na basura ay nahahati sa apat na klase: A, B, C at GTCC (ang pinaka-mapanganib).

Intermediate radioactive na basura

Ang intermediate radioactive waste ay may mas mataas na radioactivity at sa ilang mga kaso ay kailangang protektahan. Kasama sa klase ng basurang ito ang tar, residue ng kemikal, metal cladding ng mga elemento ng gasolina ng reactor, pati na rin ang mga polluted substance mula sa mga decommissioned na nuclear power plant. Sa panahon ng transportasyon, ang mga basurang ito ay maaaring igulong sa kongkreto o bitumen. Bilang isang patakaran, ang mga maiikling kalahating buhay na basura (karamihan ay hindi panggatong na materyales mula sa mga reaktor) ay sinusunog sa mga pasilidad sa ibabaw ng imbakan, habang ang mga mahabang buhay na basura (gatong at mga produkto nito) ay inilalagay sa malalim na mga pasilidad sa imbakan sa ilalim ng lupa. Hindi inuri ng batas ng US ang ganitong uri ng radioactive na basura bilang isang hiwalay na klase; pangunahing ginagamit ang termino sa mga bansang Europeo.

Transportasyon ng mga flasks na may mataas na antas ng radioactive waste sa pamamagitan ng tren, UK

Highly active radioactive waste

Ang mataas na antas ng radioactive na basura ay ang resulta ng pagpapatakbo ng mga nuclear reactor. Naglalaman ang mga ito ng mga produktong fission at mga elemento ng transuranium na ginawa sa reactor core. Ang basurang ito ay lubhang radioactive at kadalasan ay may mataas na temperatura. Ang mataas na aktibong radioactive na basura ay umabot ng hanggang 95% ng kabuuang radyaktibidad na nagreresulta mula sa proseso ng pagbuo ng elektrikal na enerhiya sa reaktor.

Transuranium radioactive na basura

Ayon sa kahulugan ng batas ng US, kabilang sa klase na ito ang mga basurang kontaminado ng alpha-emitting transuranium radionuclides na may kalahating buhay na higit sa 20 taon at may konsentrasyon na higit sa 100 nCi/g, anuman ang kanilang anyo o pinagmulan, hindi kasama ang mataas na antas. radioactive na basura. Ang mga elementong may atomic number na mas malaki kaysa sa uranium ay tinatawag na "transuranium". Dahil sa mahabang panahon ng pagkabulok ng mga transuranic na basura, ang kanilang pagtatapon ay mas masinsinan kaysa sa pagtatapon ng mga mababang antas at intermediate-level na mga basura. Sa Estados Unidos, ang transuranic radioactive waste ay pangunahing nabubuo mula sa paggawa ng mga armas, at kinabibilangan ng mga damit, kasangkapan, basahan, by-product ng mga kemikal na reaksyon, iba't ibang uri ng basura, at iba pang mga bagay na kontaminado ng maliit na halaga ng radioactive substance (pangunahin ang plutonium).

Alinsunod sa batas ng US, ang transuranic radioactive na basura ay nahahati sa mga basura na nagpapahintulot sa paghawak ng contact at mga basura na nangangailangan ng malayuang paghawak. Ang paghahati ay batay sa antas ng radiation na sinusukat sa ibabaw ng lalagyan ng basura. Kasama sa unang subclass ang basura na may antas ng radiation sa ibabaw na hindi hihigit sa 200 millirem kada oras, ang pangalawa - mas mapanganib na basura, ang radyaktibidad na maaaring umabot sa 1000 millirem kada oras. Sa kasalukuyan, ang permanenteng pagtatapon ng basura ng transuranium mula sa mga planta ng kuryente at mga planta ng militar sa Estados Unidos ay ang unang pasilidad sa pang-eksperimentong pang-eksperimentong para sa radioactive waste isolation.

Intermediate radioactive waste management

Karaniwan sa industriya ng nukleyar, ang intermediate-level na radioactive na basura ay sumasailalim sa pagpapalitan ng ion o iba pang mga pamamaraan, ang layunin nito ay pag-concentrate ang radyaktibidad sa isang maliit na dami. Pagkatapos ng pagproseso, ang isang mas kaunting radioactive na katawan ay ganap na neutralisahin. Posibleng gumamit ng iron hydroxide bilang flocculant upang alisin ang mga radioactive na metal mula sa mga may tubig na solusyon. Pagkatapos ng pagsipsip ng radioisotopes sa pamamagitan ng iron hydroxide, ang nagresultang precipitate ay inilalagay sa isang metal drum kung saan ito ay hinahalo sa semento upang bumuo ng isang solidong timpla. Para sa higit na katatagan at tibay, ang semento ay ginawa mula sa fly ash o furnace slag at Portland cement (kumpara sa conventional cement, na binubuo ng Portland cement, graba at buhangin).

Paghawak ng mataas na antas ng radioactive na basura

Imbakan

Para sa pansamantalang pag-iimbak ng mataas na antas ng radioactive na basura, ang mga tangke ng imbakan para sa ginastos na nuclear fuel at mga pasilidad ng imbakan na may mga tuyong bariles ay idinisenyo upang payagan ang mga panandaliang isotopes na mabulok bago ang karagdagang pagproseso.

geological na libing

Kasalukuyang isinasagawa ang mga paghahanap para sa angkop na deep final disposal sites sa ilang bansa; inaasahan na ang unang naturang storage facility ay magiging operational pagkatapos ng 2010. Ang internasyonal na laboratoryo ng pananaliksik sa Grimsel, Switzerland ay tumatalakay sa mga isyung nauugnay sa radioactive waste disposal. Pinag-uusapan ng Sweden ang tungkol sa mga plano nito para sa direktang pagtatapon ng ginastos na gasolina gamit ang KBS-3 na teknolohiya, pagkatapos na ituring ito ng parliyamento ng Suweko na ito ay sapat na ligtas. Sa Germany, kasalukuyang isinasagawa ang mga talakayan tungkol sa paghahanap ng isang lugar para sa permanenteng pag-iimbak ng radioactive na basura, ang mga residente ng nayon ng Gorleben sa rehiyon ng Wendland ay aktibong nagpoprotesta. Ang lugar na ito hanggang 1990 ay tila perpekto para sa pagtatapon ng radioactive na basura dahil sa kalapitan nito sa mga hangganan ng dating German Democratic Republic. Sa kasalukuyan, ang RW ay nasa pansamantalang imbakan sa Gorleben, ang desisyon sa lugar ng kanilang huling pagtatapon ay hindi pa nagagawa. Pinili ng mga awtoridad ng U.S. ang Yucca Mountain, Nevada bilang lugar ng libingan, ngunit ang proyektong ito ay sinalubong ng matinding pagsalungat at naging paksa ng mainit na talakayan. Mayroong isang proyekto upang lumikha ng isang internasyonal na imbakan para sa mataas na antas ng radioactive na basura; Ang Australia at Russia ay iminungkahi bilang posibleng mga lugar ng pagtatapon. Gayunpaman, tinututulan ng mga awtoridad ng Australia ang naturang panukala.

Mayroong mga proyekto para sa pagtatapon ng mga radioactive na basura sa mga karagatan, kabilang dito ang pagtatapon sa ilalim ng abyssal zone ng seabed, pagtatapon sa subduction zone, bilang isang resulta kung saan ang basura ay dahan-dahang lulubog sa mantle ng lupa, at pagtatapon sa ilalim ng isang natural o artipisyal na isla. ang mga proyektong ito ay may malinaw na mga merito at lulutasin ang hindi kanais-nais na problema ng radioactive waste disposal sa internasyonal na antas, ngunit, sa kabila nito, sila ay kasalukuyang nagyelo dahil sa pagbabawal ng maritime law. Ang isa pang dahilan ay na sa Europa at Hilagang Amerika ay seryoso silang natatakot sa pagtagas mula sa naturang imbakan, na hahantong sa isang sakuna sa kapaligiran. Ang tunay na posibilidad ng gayong panganib ay hindi pa napatunayan; gayunpaman, ang mga pagbabawal ay hinigpitan matapos ang pagtatapon ng mga radioactive na basura mula sa mga barko. Gayunpaman, sa hinaharap, ang mga bansang hindi makakahanap ng iba pang solusyon sa problemang ito ay seryosong makakapag-isip tungkol sa paglikha ng mga pasilidad sa imbakan ng karagatan para sa radioactive na basura.

Ang isang mas makatotohanang proyekto na tinatawag na "Remix & Return" (Paghahalo at pagbabalik), ang esensya nito ay ang napakaraming radioactive na basura, na hinaluan ng basura mula sa mga minahan ng uranium at mga plantang nagpoproseso hanggang sa orihinal na antas ng radioactivity ng uranium ore, ay ilalagay sa walang laman. mga minahan ng uranium. Ang mga bentahe ng proyektong ito ay ang pagkawala ng problema ng mataas na antas ng radioactive na basura, ang pagbabalik ng sangkap sa lugar na nilalayon para dito sa likas na katangian, ang pagkakaloob ng trabaho para sa mga minero, at ang pagkakaloob ng isang pag-alis at pag-neutralize cycle para sa lahat. mga radioactive na materyales.

Tingnan din

Exotic radioactive na mga proyekto sa pagtatapon ng basura

Ito ay itinatag na ang pangunahing background ng radiation sa ating planeta (hindi bababa sa ngayon) ay nilikha ng mga likas na mapagkukunan ng radiation. Ayon sa mga siyentipiko, ang bahagi ng mga likas na pinagmumulan ng radiation sa kabuuang dosis na naipon ng isang karaniwang tao sa buong buhay ay 87%. Ang natitirang 13% ay nagmumula sa mga mapagkukunang gawa ng tao. Sa mga ito, 11.5% (o halos 88.5% ng "artipisyal" na bahagi ng dosis ng radiation) ay nabuo dahil sa paggamit ng radioisotopes sa medikal na kasanayan. At ang natitirang 1.5% lamang ang resulta ng mga kahihinatnan ng mga pagsabog ng nukleyar, mga paglabas mula sa mga planta ng nuclear power, mga pagtagas mula sa mga pasilidad ng imbakan ng basurang nukleyar, atbp.

Kabilang sa mga likas na pinagmumulan ng radiation, kumpiyansa na hawak ng radon ang "puno ng palma", na nagdudulot ng hanggang 32% ng kabuuang dosis ng radiation.

Ano ang radon? Ito ay radioactive natural gas, ganap na transparent, walang lasa o amoy. Ang gaseous radionuclide radon-222 (kasama ang iodine-131, tritium (3 H) at carbon-14) ay hindi nakita ng mga karaniwang pamamaraan. Kung mayroong isang makatwirang hinala sa pagkakaroon ng mga radionuclides sa itaas, sa partikular na radon, kinakailangan na gumamit ng mga espesyal na kagamitan para sa mga sukat.

Ano ang panganib ng radon? Bilang isang gas, pumapasok ito sa katawan ng tao sa pamamagitan ng paglanghap at maaaring magdulot ng masamang epekto sa kalusugan, lalo na ang kanser sa baga. Ayon sa serbisyo ng US Public Health, ang radon ang pangalawang nangungunang sanhi ng kanser sa baga sa mga tao pagkatapos ng paninigarilyo.

Ang radon ay nabuo sa mga bituka ng Earth bilang isang resulta ng pagkabulok ng uranium, na, kahit na sa maliit na dami, ay bahagi ng halos lahat ng uri ng mga lupa at bato. Sa proseso ng radioactive decay, ang uranium ay nagiging radium-226, kung saan, sa turn, ang radon-222 ay nabuo. Ang nilalaman ng uranium ay lalong mataas (hanggang sa 2 mg/l) sa mga granite na bato. Alinsunod dito, sa mga lugar kung saan ang nangingibabaw na elementong bumubuo ng bato ay granite, maaari ding asahan ang pagtaas ng nilalaman ng radon. Ang radon ay unti-unting tumagos mula sa mga bituka hanggang sa ibabaw, kung saan ito ay agad na nagwawala sa hangin, bilang isang resulta kung saan ang konsentrasyon nito ay nananatiling bale-wala at hindi nagdudulot ng panganib.

Ang mga problema ay lumitaw kung walang sapat na pagpapalitan ng hangin, halimbawa, sa mga bahay at iba pang lugar. Sa kasong ito, ang nilalaman ng radon sa isang saradong silid ay maaaring umabot sa mga mapanganib na konsentrasyon. Dahil ang radon ay pumapasok sa mga gusali mula sa lupa, sa kanluran, kapag nagtatayo ng mga pundasyon sa "radon-mapanganib" na mga lugar, ang mga espesyal na proteksiyon na lamad ay malawakang ginagamit upang maiwasan ang pagtagos ng radon. Gayunpaman, kahit na ang paggamit ng mga lamad na ito ay hindi nagbibigay ng 100% na proteksyon. Kapag ang mga balon ay ginagamit upang matustusan ang bahay ng tubig, ang radon ay pumapasok sa bahay na may tubig at maaari ring maipon sa malaking dami sa mga kusina at banyo. Ang katotohanan ay ang radon ay natutunaw nang napakahusay sa tubig at kapag ang tubig sa lupa ay nakipag-ugnayan sa radon, sila ay napakabilis na puspos ng huli. Sa Estados Unidos, ang antas ng radon sa tubig sa lupa ay mula 10 hanggang 100 Becquerels kada litro, sa ilang lugar na umaabot sa daan-daan at kahit libu-libong Bq/l.

Ang radon na natunaw sa tubig ay kumikilos sa dalawang paraan. Sa isang banda, pumapasok ito sa digestive system kasama ng tubig, at sa kabilang banda, nilalanghap ng mga tao ang radon na inilabas ng tubig kapag ginagamit ito. Ang katotohanan ay sa sandaling ang tubig ay umaagos mula sa gripo, ang radon ay inilabas mula dito, bilang isang resulta kung saan ang konsentrasyon ng radon sa kusina o banyo ay maaaring 30-40 beses na mas mataas kaysa sa antas nito sa ibang mga silid (para sa halimbawa, sa mga sala). Ang pangalawang (inhalation) na paraan ng pagkakalantad sa rabon ay itinuturing na mas mapanganib sa kalusugan.

Inirerekomenda ng US Environmental Protection Agency (USEPA) ang limitasyong halaga na 300 pCi/l (na 11.1 Bq/l - tingnan ang "Mga Yunit ng pagsukat") bilang inirerekomendang limitasyon para sa radon sa tubig, na, gayunpaman, ay hindi pa naipapakita. sa American national water quality standard (ang parameter na ito ay hindi standardized). Sa kamakailang inilabas na Russian Radiation Safety Standards (NRB-99), ang limitasyon sa antas ng nilalaman ng radon sa tubig, kung saan kinakailangan na ang interbensyon, ay nakatakda sa 60 Bq/kg.

Posible bang labanan ang radon sa tubig? Oo, at medyo epektibo. Ang isa sa mga pinaka-epektibong paraan ng paglaban sa radon ay ang water aeration ("bubbling" na tubig na may mga bula ng hangin, kung saan halos lahat ng radon ay literal na "lumilipad sa hangin"). Samakatuwid, para sa mga gumagamit ng munisipal na tubig, halos walang dapat ipag-alala, dahil ang aeration ay kasama sa karaniwang pamamaraan ng paggamot ng tubig sa mga planta ng paggamot ng tubig sa lungsod. Para sa mga indibidwal na gumagamit ng well water, ang mga pag-aaral na isinagawa ng USEPA ay nagpakita ng medyo mataas na kahusayan ng activated carbon. Ang isang filter na nakabatay sa mataas na kalidad na activated carbon ay nakakapag-alis ng hanggang 99.7% ng radon. Totoo, sa paglipas ng panahon, ang figure na ito ay bumaba sa 79%. Ang paggamit ng isang pampalambot ng tubig sa mga resin ng palitan ng ion sa harap ng filter ng carbon ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang huling bilang sa 85%.

radioactive na tubig

radioactive na tubig

Ang tubig na naglalaman ng mga radioactive substance ay hindi karaniwan. Ang radioactive na kontaminasyon ng natural na tubig ay maaaring mangyari sa iba't ibang paraan. Sa partikular, ang tubig sa ilalim ng lupa at ibabaw ay maaaring maglaman ng uranium, radium, thorium, radon, atbp. Ang mga sangkap na ito ay maaaring alisin mula sa mga bato na naglalaman ng mga radioactive na elemento at ang kanilang mga produkto ng pagkabulok, na nagmumula sa mga bituka ng lupa, nakapasok sa mga anyong tubig na may mga meteorite at bilang resulta ng teknogenikong aktibidad ng tao.
Dapat sabihin na sa ngayon ay walang sapat na epektibo at ligtas na ipinatupad na paraan para sa pagtatapon ng nuclear waste. Ang pinakakaraniwang ginagamit na pagtatapon ng mga basurang ito sa lupa sa iba't ibang lalim. Kasabay nito, ang pagkabulok ng mga radioactive isotopes na may paglabas ng init ay nagpapatuloy sa mga nuclear repository, na lumilikha ng panganib ng pagkasira ng mga hermetic shell at kontaminasyon ng kapaligiran, sa pamamagitan ng pagkalat ng radionuclides sa ilalim ng lupa at ibabaw ng tubig.
Bilang karagdagan, ang pang-industriyang wastewater ay maaaring maglaman ng mga radioactive substance na pumapasok sa mga anyong tubig.
Dapat tandaan na ang kalahating buhay ng iba't ibang radioactive isotopes ay mula sa mga fraction ng isang segundo hanggang sa milyun-milyong taon, i.e. Ang radioactive contamination ng lugar ay ginagawa itong hindi matitirahan sa loob ng maraming taon, kung hindi man millennia.
Kaya, ang gawain ng pag-decontaminate ng radioactive na tubig ay kumplikado, ngunit kinakailangan at napapailalim sa kagyat na solusyon.
Nag-aalok ang Ecocenter LLC ng isang teknolohiya, ang application na kung saan ay magbibigay-daan hindi lamang upang mabilis at epektibong alisin ang mga radioactive substance mula sa kontaminadong tubig, ngunit din upang neutralisahin ang nagresultang putik, na makabuluhang binabawasan ang panahon ng pagkabulok ng radionuclides.
Ang oras na kinakailangan para sa paglilinis ng tubig ay sinusukat sa ilang minuto, ang pagtatapon ng nagresultang basura - sa mga araw. Ang teknolohiya ay binuo at handa na para sa pang-industriya na pagpapatupad.