Снижение загрязняющих сбросов и отходов АЭС

Лекция 14. Обращение с отходами АЭС. Снижение объема отходов

Радиоактивные отходы, сокращенно РАО, принято делить на ЖРО, ТРО – жидкие, твердые радиоактивные отходы.

По степени активности различают ЖРО: низко < 3,7·10⁹ Бк/кг
(10^-1 Ки/л); средне – от 3,7·10⁹ до 3,7·10¹⁰ (от 10^-1 до 1 Ки/л); высокоактивные – >3,7·10¹⁰ (>1 Ки/л)

Обычно РАО на 95% относятся к средне и низкоактивным и только
1–5% высокоактивные. Различают также: ЖРО – безсолевые и ЖРО – средне и высокосолевые.

Твердые и упаренные ЖРО хранятся временно на площадках АЭС в спецхранилищах – это временная мера. Нужны региональные могильники, их сооружение во времени постоянно отодвигается, поэтому разработаны безопасные (но временные) методы переработки, хранения, транспортировки и захоронения отходов на площадках АЭС.

Концентрирование термическим способом на УГУ-1-500 (установка глубокого упаривания) дает отходы с плотностью до 1500 г/л (дистиллят с активностью на 4–5 порядков ниже активности исходной воды). Пример концепции обращения с ЖРО и ТРО, реализованной на одной из современных российских АЭС с ВВЭР-1000, пояснен в таблице.

Таблица 14.1

Концепция обращения с радиоактивными отходами, ЖРО, ТРО
1 этап	Сбор, классификация, сортировка по виду, уровню активности, категории
2 этап	Временное хранение в емкостях, бункерах
3 этап	Кондиционирование (физические процессы, гранулирование, коагуляция, флотация, седиментация, отстаивание (декантация), термический способ (упаривание). Концентрирование, отверждение, сжигание, остекловывание, витрификациия, прессование, дезактивация, упаковка или контейнеризация
4 этап	Временное хранение в наземных сооружениях; в приповерхностных сооружениях
5 этап	Транспортирование формирование транспортных контейнеров; перевозка; разгрузка транспортных контейнеров
6 этап	Захоронение в геологических формациях; в приповерхностных сооружениях

При захоронении и сбросе ЖРО учитываются все рекомендации МКРЗ (Международный Комитет по Радиационной Защите). Важнейшая из них: можно превысить природную радиоактивность, но так, чтобы душевые дозотраты населения возросли бы не более, чем на 5 мЗв/год.

Источниками жидких радиоактивных отходов являются:

· протечки радиоактивных контуров;

· дезактивационные растворы и жидкости (отработанные);

· обмывочные воды;

· шламовые отходы емкостей;

· кубовые остатки выпарных аппаратов и др.

ЖРО очищаются, фильтруются, разбавляются или концентрируются и хранятся преимущественно в отвержденном виде в специальных контейнерах – могильниках.

Очистка ЖРО производится с использованием следующих методов: коагуляция, отстаивание, фильтрация, сорбция на ионообменных смолах, выпарка, ионная сепарация, обратный осмос и др.

Отверждение отходов:

· кальцинация (сушка);

· остекловывание (витрификация);

· включение в металлические матрицы (инкапсулирование);

· цементирование;

· кальцинация во вращающихся печах и остекловывание;

· остекловывание и включение в металлические матрицы из нержавеющей стали.

Контейнеры из нержавеющей стали с высокоактивными отходами хранятся при воздушном или водяном охлаждении в геологических формациях (выработанные соляные пласты, известняки или граниты) или в поверхностных хранилищах, в бетонированных колодцах.

Последствия сброса ЖРО рассчитывают по консервативной миграционной модели для критической группы населения. При сбросе до
15 Ки/реакт. год ЖРО дозатраты составляют до 10^-6÷10^-5 Зв/реакт год, при разрешенных уровнях до 5·10^-3 Зв/реакт год, при природной общей дозе до 2·10^-3 Зв/чел год.

По АЭС Франции с PWR на уровне 2000г. известны следующие данные:

выбросы ³Т – определяют дозу персонала до 50% от ДГП (допустимого годового предела);

ИРГ – до 4% ДГП;

выбросы аэрозолей, галогенов (Fe, Cl, Br, I и At (астатий)) до 0,6% ДГП.

Высокоактивные (ОВУА) отходы хранятся в стальных контейнерах на поверхности земли и остекловываются через 30 лет (после высвечивания), их захоранивают на глубине 500–1000 м) в хранилище в Ла-Аге. Гарантии 400000 лет, но это вызывает сомнения.