Курсовая работа - Утилизация радиоактивных отходов - файл n1.doc

Курсовая работа - Утилизация радиоактивных отходов
скачать (3099.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3100kb.20.11.2012 02:34скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5

Содержание


1) Введение

2) РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОТХОДА

3)РАЗДЕЛ 2. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

4)РАЗДЕЛ 3. Технологические процессы в которых образуется данный вид

5)РАЗДЕЛ 4. Существующие технологии переработки

6)РАЗДЕЛ 5. Перспективные технологии утилизации отхода

7)Выводы



Введение


Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосфе-ру, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни заг-рязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих стра-нах мира, показали, что всё возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных состав-ляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой прес-ной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер при-няла проблема незаменимых природных ресурсов – воздуха, воды и почвы – отходами промышленности и транспорта.

Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет гло-бальный характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и междуна-родных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производствен-ному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира.

Проблема обращения с радиоактивными отходами (РАО) чрезвычайно важна. Нали-чие РАО воспринимается людьми как жизненно опасный фактор и настраивает их про-тив АЭС даже больше, чем возможность аварий, вероятность которых в современных проектах снижена до незначительного уровня.
Любые промышленные отходы, и РАО в том числе, негативно воздействуют на чело-века, животный мир, в целом на биосферу. Но у специалистов есть основания полагать, что ядерная энергетика XXI века может продемонстрировать технологические-циклы с утилизацией отходов без их выброса в биосферу. Для достижения этой цели необходи-ма целенаправленная программа совершенствования технологий, организации учета и хранения материалов и, главное, экологическое воспитание.
Рассмотрим некоторые общие положения, позволяющие определить направление решения проблемы РАО.
Антропогенное воздействие на природу в XX в. приблизило ее к пределу устойчи-вости. Например, техногенные процессы увеличили планетарный объем окиси углерода на 22% и биосферные системы уже не обеспечивают равновесия потоков СОг. Его кон-центрация в атмосфере в последние десятилетия непрерывно растет. Биосфера пережи-вает экологический кризис, к основным признакам которого специалисты относят гло-бальное потепление, сокращение озонового слоя, загрязнение Мирового океана и почв, исчезновение многих видов животных и растений.
На возрастающее антропогенное воздействие природа отвечает непредвиденными изменениями в полном соответствии с правилом социально-экологического равновесия, сформулированным Н.Ф. Реймерсом: «Общество развивается до тех пор, пока сохра-няется равновесие между его давлением на среду и восстановлением этой среды — естественным или искусственным путем. По оценкам некоторых ученых, в случае про-должения сложившихся технических и демографических тенденций человечеству оста-лось жить в относительном благополучии недолго. Далее возможны катаклизмы».
Основные факторы воздействия имеющихся технологий на окружающую среду — это промышленные отходы, выбросы и сбросы. По статистическим данным, из 120 Гт ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых мировой экономикой за год, только 9 Гт (7.5%) преобразуется в полезную продукцию. Ежегодно к отвалам «пустой» поро-ды, золо- и шлакоотвалам, свалкам и захоронениям добавляется 85 Гт. Рост объемов отходов промышленной деятельности на Земле продолжается экспоненциально.
Но понятие отходов, принятое в экологии, отличается от технократического тем, что указывает направление для защиты среды обитания: «Отходы — это разнообразные по физико-химическим свойствам остатки, обладающие потенциальной потребительской ценностью, то есть являющиеся вторичными ресурсами, использование которых тре-бует специальных технологий для придания им привлекательных для потребителя свойств» (Н.Ф. Реймерс). На «придание» необходимых свойств технологическим остат-кам требуются немалые деньги, именно поэтому всегда считалось приемлемым созда-вать горы отвалов, терриконов, свалок.
Наступила пора разбирать накопленное. Сокращение отходов возможно только при их утилизации или при использовании более совершенных технологий. В «Декларации ООН о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов» дано опре-деление: «Безотходная технология это практическое применение знаний, методов и средств для обеспечения наиболее рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды». И, следовательно, уменьшение массы промышленных отходов за счет использования веществ, содержащихся в них, — главное экологическое условие спасения биосферы.
В ближайшие десятки-сотни лет вследствие истощения ресурсов возрастут потреб-ности общества в материалах, находящихся в настоящее время в отвалах и «хвостохра-нилищах». На добычу из недр, транспортировку и частичное разделение сырья уже затрачен труд, и поэтому потребительская стоимость «отходов производства» со време-нем будет возрастать.
Таким образом, кардинальное сокращение отходов — это главная экологическая за-дача всех производств, а максимально возможная их утилизация вместо захоронения или накопления на свалках — магистральный путь экологизации производственных процессов. Включение производственных отходов в природные или техногенные циклы может стать реальностью и в ядерных технологиях.


РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОТХОДА

Уран (лат. Uranium), U, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы Менделеева, относится к семейству актиноидов; атомный номер 92, атомная масса 238,029; металл. Природный Уран состоит из смеси трех изотопов: 238U - 99,2739% с периодом полураспада TЅ =4,51·109 лет, 235U - 0,7024% (TЅ = 7,13·108 лет) и 234U - 0,0057% (TЅ = 2,48·105 лет).

Из 11 искусственных радиоактивных изотопов с массовыми числами от 227 до 240 долгоживущий - 233U (TЅ = 1 ,62·105 лет); он получается при нейтронном облу-чении тория. 238U и 235U являются родоначальниками двух радиоактивных рядов.

Историческая справка. Уран открыт в 1789 немецким химиком М. Г. Клапротом и назван им в честь планеты Уран, открытой В. Гершелем в 1781. В металлическом состоянии Уран получен в 1841 французским химиком Э. Пелиго при восстановлении UCl4 металлическим калием. Первоначально Урану приписы-вали атомную массу 120, и только в 1871 году Д. И. Менделеев пришел к выводу, что эту величину надо удвоить.

Длительное время уран представлял интерес только для узкого круга химиков и находил ограниченное применение для производства красок и стекла. С откры-тием явления радиоактивности Урана в 1896 году и радия в 1898 году началась промышленного переработка урановых руд с целью извлечения и использования радия в научных исследованиях и медицине. С 1942 года, после открытия в 1939 году явления деления ядер, Уран стал основным ядерным топливом.

Распространение Урана в природе. Уран - характерный элемент для гранит-ного слоя и осадочной оболочки земной коры. Среднее содержание Урана в зем-ной коре (кларк) 2,5·10-4% по массе, в кислых изверженных поро-дах 3,5·10-4%, в глинах и сланцах 3,2·10-4%, в основных породах 5 ·10-5%, в ультраосновных поро-дах мантии 3·10-7%. Уран энергично мигрирует в хо-лодных и горячих, нейтраль-ных и щелочных водах в форме простых и комплексных ионов, особенно в форме карбонатных комплексов. Важную роль в геохимии Урана играют окислительно-восстановительные реакции, поскольку соединения Урана, как правило, хорошо растворимы в водах с окислительной средой и плохо растворимы в водах с вос-становительной сре-дой (например, сероводородных).

Известно около 100 минералов Урана; промышленное значение имеют 12 из них. В ходе геологической истории содержание Урана в земной коре уменьши-лось за счет радиоактивного распада; с этим процессом связано накопление в земной коре атомов Рb, He. Радиоактивный распад Урана играет важную роль в энергетике земной коры, являясь существенным источником глубинного тепла.

Физические свойства Урана. Уран по цвету похож на сталь, легко под-дается обработке. Имеет три аллотропических модификации - ?, ? и ? с тем-пературами фазовых превращений: ? ? ? 668,8 °С, ? ? ? 772,2 °С; ?-форма имеет ромбическую решетку (а = 2,8538Е, b = 5.8662Е, с = 4.9557Е), ?-форма - тетрагональную решетку (при 720 °С а = 10,759Е, b = 5,656Е), ?-форма – объемноцентрированную кубическую решетку (при 850 °С а = 3,538Е). Плотность Урана в ?-форме (25 °С) 19,05 г/см3; tпл 1132 °С; tкип 3818 °С; теплопроводность (100-200 °С), 28,05 вт/(м·К) [0,067 кал/(см·сек·°С)], (200-400 °С) 29,72 вт/(м·К) [0,071 кал/(см·сек·°С)]; удельная теплоемкость (25 °С) 27,67 кдж/(кг·К) [6,612 кал/(г·°С)]; удельное электросопротивление при ком-натной температуре около 3·10-7 ом·см, при 600 °С 5,5·10-7ом·см; обладает сверхпроводимостью при 0,68 К; слабый парамагнетик, удельная магнитная восприимчивость при комнатной температуре 1,72·10-6.

Механические свойства Урана зависят от его чистоты, от режимов меха-нической и термической обработки. Среднее значение модуля упругости для литого Уран 20,5·10-2 Мн/м2 [20,9·10-3кгс/мм2]; предел прочности при растя-жении при комнатной температуре 372-470 Мн/м2 [38-48 кгс/мм2]; прочность повышается после закалки из ?- и ?-фаз; средняя твердость по Бринеллю 19,6-21,6·102 Мн/м2 [200-220 кгс/мм2].

Облучение потоком нейтронов (которое имеет место в ядерном реакторе) изменяет физико-механические свойства Урана: развивается ползучесть и повышается хрупкость, наблюдается деформация изделий, что заставляет использовать Уран в ядерных реакторах в виде различных урановых сплавов.

Уран - радиоактивный элемент. Ядра 235U и 233U делятся спонтанно, а так-же при захвате как медленных (тепловых), так и быстрых нейтронов с эффек-тивным сечением деления 508·10-24 см2 (508 барн) и 533·10-24 см2 (533 барн) соответственно. Ядра 238U делятся при захвате только быстрых нейтронов с энергией не менее 1 Мэв; при захвате медленных нейтронов 238U превра-щается в 239Рu, ядерные свойства которого близки к 235U. Критическая масса Урана (93,5% 235U) в водных растворах составляет менее 1 кг, для открытого шара - около 50 кг, для шара с отражателем - 15-23 кг; критическая масса 233U- примерно 1/3 критической массы 235U.

Химические свойства Урана. Конфигурация внешней электронной обо-лочки атома Урана 7s26dl5f3. Уран относится к реакционноспособным метал-лам, в соединениях проявляет степени окисления +3, +4, + 5, +6, иногда +2; наиболее устойчивы соединения U (IV) и U (VI). На воздухе медленно окис-ляется с образованием на поверхности пленки оксида (IV), которая не пре-дохраняет металл от дальнейшего окисления. В порошкообразном состоянии Уран пирофорен и горит ярким пламенем. С кислородом образует оксид (IV) UO2, оксид (VI) UО3 и большое число промежуточных оксидов, важнейший из которых U3O8. Эти промежуточные оксиды по свойствам близки к UO2 и UO3. При высоких температуpax UO2 имеет широкую область гомогенности от UO1, 60 до UO2,27. С фтором при 500-600 °С образует тетрафторид UF4 (зеленые игольчатые кристаллы, малорастворимые в воде и кислотах) и гексафторид UF6 (белое кристаллическое вещество, возгоняющееся без плавления при 56,4 °С); с серой - ряд соединений, из которых наибольшее значение имеет US (ядерное горючее). При взаимодействии Урана с водо-родом при 220 °С получается гидрид UH3; с азотом при температуре от 450 до 700 °С и атмосферном давлении - нитрид U4N7, при более высоком давле-нии азота и той же температуре можно получить UN, U2N3 и UN2; с углеро-дом при 750-800 °С - монокарбид UC, дикарбид UC2, а также U2С3; с метал-лами образует сплавы различных типов. Уран медленно реагирует с кипящей водой с образованием UO2 н Н2, с водяным паром - в интервале температур 150-250 °С; растворяется в соляной и азотной кислотах, слабо - в концентри-рованной плавиковой кислоте. Для U (VI) характерно образование иона ура-нила UO22+; соли уранила окрашены в желтый цвет и хорошо растворимы в воде и минеральных кислотах; соли U (IV) окрашены в зеленый цвет и менее растворимы; ион уранила чрезвычайно способен к комплексообразованию в водных растворах как с неорганических, так и с органических веществами; наиболее важны для технологии карбонатные, сульфатные, фторидные, фос-фатные и других комплексы. Известно большое число уранатов (солей не выделенной в чистом виде урановой кислоты), состав которых меняется в зависимости от условий получения; все уранаты имеют низкую раствори-мость в воде.

Уран и его соединения радиационно и химически токсичны. Предельно допустимая доза (ПДД) при профессиональном облучении 5 бэр в год.

Получение Урана. Уран получают из урановых руд, содержащих 0,05-0,5% U. Руды практически не обогащаются, за исключением ограниченного способа радиометрической сортировки, основанной на ?-излучении радия, всегда сопутствующего урану. В основном руды выщелачивают растворами серной, иногда азотной кислот или растворами соды с переводом Урана в кислый раствор в виде UО2SO4 или комплексных анионов [UO2(SO4)3]4-, а в содовый раствор - в виде [UО2(СО3)3]4-. Для извлечения и концентрирования Урана из растворов и пульп, а также для очистки от примесей применяют сорбцию на ионообменных смолах и экстракцию органических растворите-лями (трибутилфосфат, алкилфосфорные кислоты, амины). Далее из раство-ров добавлением щелочи осаждают уранаты аммония или натрия или гидро-оксид U(OH)4. Для получения соединений высокой степени чистоты техни-ческие продукты растворяют в азотной кислоте и подвергают аффинажным операциям очистки, конечными продуктами которых являются UO3 или U3О8; эти оксиды при 650-800 °С восстанавливаются водородом или дис-социированным аммиаком до UO2 с последующим переводом его в UF4 обра-боткой газообразным фтористым водородом при 500-600 °С. UF4 может быть получен также при осаждении кристаллогидрата UF4·nН2О плавиковой кислотой из растворов с последующим обезвоживанием продукта при 450 °С в токе водорода. В промышленности основные способом получения Уран из UF4 является его кальциетермическим или магниетермическим восстановле-ние с выходом Урана в виде слитков массой до 1,5 т. Слитки рафинируются в вакуумных печах.

Очень важным процессом в технологии Урана является обогащение его изо-топом 235U выше естественного содержания в рудах или выделение этого изо-топа в чистом виде, поскольку именно 235U - основные ядерное горючее; осу-ществляется это методами газовой термодиффузии, центробежными и други-ми методами, основанными на различии масс 238U и 235U; в процессах разде-ления Уран используется в виде летучего гексафторида UF6. При получении Урана высокой степени обогащения или изотопов учитываются их критичес-кие массы; наиболее удобный способ в этом случае – восстановление окси-дов Урана кальцием; образующийся при этом шлак СаО легко отделяется от Урана растворением в кислотах. Для получения порошкообразного Урана, оксида (IV), карбидов, нитридов и других тугоплавких соединений приме-няются методы порошковой металлургии.
ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Физико-химические свойства
Трансурановые элементы — радиоактивные хи­мические элементы, расположенные в периодиче­ской системе после урана, то есть с атомным но-мером Z?93. Ряд трансурановых элементов включает Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Ku, NsB, Sg. Все синтезированы с помощью ядерных реакций. Первые трансурановые элементы получены в начале 40-х годов XX в. в Беркли (США) группой ученых под руководством Э. Макмиллана и Г. Сиборга, удо­стоенных Нобелевской премии за открытие и изуче­ние этих элементов. Из-за относительно высокой скорости радиоактивного распада трансурановые элементы в заметных количествах не сохранились в земной коре. Возраст Земли оценивают в ~5·109 лет, а период полураспада (T1/2) наиболее долгоживущих изотопов трансурановых элементов <107 лет. За вре­мя существования Земли трансурановые элементы, возникшие в процессе нуклеосинтеза, либо полно­стью распались, либо их количество резко умень-ши­лось (до 1012 раз). В природных минералах найдены микроколичества 244Pu — наиболее долгоживущего трансуранового элемента (T1/2~8·106 лет), который, возможно, сохранился на Земле с момента ее фор­мирования. В урановых рудах выявлены следы 237Np (T1/2~2,14·106 лет) и 239Pu (T1/2~2,4·104 лет), которые образуются в результате ядерных реакций с учас-тием ядер U.

Специфическим свойством трансурановых эле­ментов является их способ-ность к распаду путем спонтанного деления. У этих элементов возможны че-тыре вида радиоактивных превращений: ?-распад, электронный захват, ?-распад и спонтанное деле­ние. Большинство трансурановых элементов явля­ются высокоактивными ?-излучателями, обладаю­щими высокой токсич-ностью при попадании в организм человека. Высокая удельная активность этих элементов способствует образованию аэро­зольных горячих частиц при различных технологи­ческих операциях. Кроме того, при работе с транс­урановыми элементами следует учитывать ?- и n-реакции, сопровождаю-щиеся нейтронным, а также ?-излучениями. Поэтому фактор внутрен­него облучения этими элементами представляет наибольшую опасность при попа-дании изотопов внутрь организма. Характерным для этих элементов является длительная задержка их в организме при высокой удельной ?-активности и нейтронном из­лучении.

Авария на Чернобыльской АЭС и объект «Укры­тие»
Максимальные выбросы из IV энергоблока Черно­быльской АЭС продол-жались 10 дней и включали радиоактивные газы, конденсированные аэрозоли и большое количество топливных частиц. Общий выброс радиоактивных ве-ществ на 26 апреля 1986 г. составил около 14 EБк (1 EБк=1018 Бк), который включал 1,8 EБк 131I; 0,085 EБк 137Cs и других изотопов цезия; 0,01 EБк 90Sr; 0,003 EБк изотопов плутония. Благородные газы составляли около 50% общего вы­броса радиоактивности. После начального периода аварии 137Cs стал радионуклидом наибольшей радио­логической значимости, тогда как 90Sr имел меньшее значение. На протяжении первых лет после аварии 134Cs был также значимым. По прошествии значитель­ного времени (сотни и тыся-чи лет) радионуклидами, которые будут представлять наибольший интерес,

являются изотопы Pu и 241Am (International Atomic Energy Agency, 2006).

В настоящее время основную радиологическую опасность вследствие аварии на Чернобыльской АЭС составляют трансурановые элементы и 137Cs и 90Sr. Масштабы загрязнения территории Украины 90Sr и изотопами Pu и Am значительно меньше, чем 137Cs. Однако если уровень загрязнения 137Cs и 90Sr посте­пенно снижается, то уровень и масштабы загрязнения террито-рии Украины изотопами Pu фактически не изменились. При этом активность 241Am постепенно повышается за счет распада 241Pu, а масштабы его рас­пространения сопоставимы с таковыми для изотопов Pu (Національна допо-відь України, 2006). Как отме­чалось ранее, внутри объекта «Укрытие» находятся соединения плутония и америция. В контексте по­следствий аварии на Чернобыльской АЭС и особенно работ по преобразованию объекта «Укрытие» в эко­логически безопасную систему наибольшее практи­ческое значение среди трансурановых элементов имеют Pu и Am.

Плутоний

Плутоний — трансурановый элемент с порядко­вым номером 94, атом-ной массой 242, открыт Г. Си­боргом в 1941 г. Название получил по аналогии с на­званием планеты, расположенной за Ураном. В при­роде выявлен в незна-чительных количествах в канадской урановой руде. Серебристо-белый ме­талл. Известно 15 изотопов плутония. Наибольший практический интерес представляет 239Pu — смешан­ный ?- и ?-излучатель, TЅ=24 065 лет, E?=5,23 МэВ (Баженов В. А. и соавт., 1990). Изотопы Pu получают в урановых реакторах при облучении 238U нейтронами. 239Pu наряду с обогащенным ураном является ядерным топливом. Находит широкое применение в качест-ве взрывчатого вещества для атомных и термоядерных бомб («оружейный плутоний»). 238Pu используют для изготовления атомных электрических ба-тарей и ней­тронных источников. Плутоний химически активен. Его склон-ность к гидролизу и комплексообразованию обусловливает образование в организме нераство­римых гидроксидов

Америций

Америций — искусственный трансурановый эле­мент с порядковым но-мером 95, атомной массой 243, открыт Г. Сиборгом и соавторами в 1945 г. при об­лучении 239Pu-нейтронами. Название получил от слова «америка». Тягучий и ковкий серебристо-белый металл. Известны радиоактивные изото-пы с массо­выми числами 232, 234–247. Наибольшее практиче­ское значение имеет 241Am — смешанный ?- и ?-излучатель, TЅ=432,2 года, E?=5,57 МэВ. Источниками поступления америция в окружающую среду являются испыта-ния ядерного оружия, атомные электростанции и аварии при производстве и применении радионуклида. Со­держание глобального америция в окружаю-щей среде постоянно повышается в связи с распадом 241Pu. В отличие от плутония, соединения америция обла­дают большей растворимостью и, следо-вательно, большей миграционной способностью.

РАЗДЕЛ 2. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Уран в организме. В микроколичествах (10-5-10-8%) обнаруживается в тканях растений, животных и человека. В золе растений (при содержании Уран в почве около 10-4%) его концентрация составляет 1,5·10-5%. В наибольшей степени Уран накапливается некоторыми грибами и водорослями (последние активно участ-вуют в биогенной миграции Урана по цепи вода - водные растения - рыба – чело-век). В организм животных и человека Уран поступает с пищей и водой в желу-дочно-кишечный тракт, с воздухом в дыхательные пути, а также через кожные покровы и слизистые оболочки. Соединения Уран всасываются в желудочно-кишечном тракте - около 1% от поступающего количества растворимых соедине-ний и не более 0,1% труднорастворимых; в легких всасываются соответственно 50% и 20%. Распределяется Уран в организме неравномерно (места отложения и накопления) - селезенка, почки, скелет, печень и, при вдыхании труднораствори-мых соединений, - легкие и бронхолегочные лимфатические узлы. В крови Уран (в виде карбонатов и комплексов с белками) длительно не циркулирует. Содер-жание Уран в органах и тканях животных и человека не превышает 10-7 г/г. Так, кровь крупного рогатого скота содержит 1·10-8 г/мл, печень 8·10-8 г/г, мышцы 4·10-11 г/г, селезенка 9·108-8 г/г. Содержание Урана в органах человека составляет: в печени 6·10-9 г/г, в легких 6·10-9-9·10-9г/г, в селезенке 4,7·10-7г/г, в крови 4-10-10 г/мл, в почках 5,3·10-9 (корковый слой) и 1,3·10-8 г/г (мозговой слой), в костях 1·10-9 г/г, в костном мозге 1 -Ю-8 г/г, в волосах 1,3·10-7 г/г. Уран, содержащийся в костной ткани, обусловливает ее постоянное облучение (период полувыведения Урана из скелета около 300 суток). Наименьшие концентрации Урана - в голов-ном мозге и сердце (10-10 г/г). Суточное поступление Урана с пищей и жидкостя-ми - 1,9·10-6 г, с воздухом - 7·10-9 г. Суточное выведение Уран из организма чело-века составляет: с мочой 0,5·10-7- 5·10-7г, с калом - 1,4·10-6-1,8·10-6 г, с волосами - 2·10-8 г.

По данным Международной комиссии по радиационной защите, среднее со-держание Урана в организме человека 9·10-5 г. Эта величина для различных райо-нов может варьировать. Полагают, что Уран необходим для нормальной жизне-деятельности животных и растений.

Токсическое действие Уран обусловлено его химические свойствами и зави-сит от растворимости: более токсичны уранил и других растворимые соединения Урана. Отравления Ураном и его соединениями возможны на предприятиях по добыче и переработке уранового сырья и других промышленного объектах, где он используется в технологическом процессе. При попадании в организм Уран действует на все органы и ткани, являясь общеклеточным ядом. Признаки отрав-ления обусловлены преимущественным поражением почек (появление белка и са-хара в моче, последующая олигурия); поражаются также печень и желудочно-ки-шечный тракт. Различают острые и хронические отравления; последние харак-теризуются постепенным развитием и меньшей выраженностью симптомов. При хронической интоксикации возможны нарушения кроветворения, нервной систе-мы и др. Полагают, что молекулярный механизм действия Урана связан с его спо-собностью подавлять активность ферментов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НЕЙРОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ УРАНА

В последнее время опубликовано значительное количество работ, в которых до-казывается нейроток­сичность урана, причем, в отличие от распространен­ных представлений о том, что органами-мишенями для урана являются лишь почки, печень и костная ткань (в зависимости от пути поступления и формы соединения урана), указывается на то, что головной мозг также является урановым органом-мишенью. Вследствие Чернобыльской катастрофы наиболь­шей проблемой пострадавшего населения стран быв­шего Советского Союза на протяжении бли-жайших 50–70 лет явится хроническое внутреннее загрязнение радионуклидами. Кроме того, мировое сообщество весьма озабочено возможными медико-биологи-ческими эффектами обедненного урана, ко­торый используется в боеприпасах, применяющихся в локальных войнах НАТО, в частности на Балканах и Персидс-ком заливе. Как хорошо известно, уран об­ладает химической нефротоксичностью, однако для него существуют и иные органы-мишени, в частности центральная нервная система (ЦНС). Медицинские эффекты обедненного урана преиму-щественно обу­словлены его химической токсичностью. В этой связи исключи-тельный интерес представляют результаты экспериментальных работ о влиянии урана (обеднен­ного и обогащенного) на головной мозг в зависимости от пути и сроков его поступления в организм, а также характера воздействия (острого, хро-нического, пери­натального и др.).

Острое инъекционное (интраперитонеальное) воз­действие обедненного урана непосредственно вызывает угнетение пищевого поведения и укорочение парадок­сальной фазы сна, подтверж­дая то, что головной мозг является органом-мишенью для урана. Уран быстро проникает в головной мозг и первоначально на-капливается в гиппокампе и стри­атуме. Клиренс урана является многофазным и отно­сительно продолжительным: так, содержание урана в гиппокампе, мозжечке и коре остается повышенным на протяжении 7 дней после однократного воздейст-вия. Причем стресс увеличивает клиренс урана в мозгу.

Хроническое воздействие имплантированного обе­дненного урана у крыс вызы-вает нейрофизиологические изменения в гиппокампе, которые могут обусловли-вать неврологический дефицит. С учетом того, что у данных животных не наблю-дали поражений почек, маловеро­ятно, чтобы этот нейрофизиологический эффект был вторичным вследствие нефротоксичности (Pellmar T.C. et al., 1999b). Через 6 мес после импланта­ции обедненного урана у крыс его наибольшее нако­пление наблюдали в коре больших полушарий, в среднем мозгу и мозжечке.

Ингаляционное поступление обедненного урана, вероятно, является основным путем его воздействия. И хотя не получено убедительных данных о нейро­ток-сичности урана у человека, в ряде эксперимен­тальных работ показана связь меж-ду неврологиче­ской токсичностью и воздействием урана. После ингаляции обед-ненного урана у крыс повышалась локомоторная активность, но снижалась пространственная оперативная память. Показано, что после повторных ингаляций обедненный уран поступает в головной мозг (преимущественно в обонятельные луковицы, гиппокамп, лобную кору и мозжечок) и может вызывать поведенческие эффекты.

При пероральном поступлении уран аккумулируется в большинстве органов, в том числе зубах и головном мозгу, ранее не рассматриваемых как органы-мише-ни. Воздействие в течение 1 мес на крыс обедненного урана, содержащегося в питьевой воде, в дозе 40 мг?л–1 и 6500 Бк 137Cs?л–1 не повлияло на обмен дофа-мина, серотонина и их метаболитов в стриатуме, гиппокампе, коре больших полу-шарий головного мозга, таламусе и мозжечке. Такое же поступление обедненного урана не оказало цитотокси­ческого действия на эндотелиальные клетки.

Пероральное поступление обедненного урана в дозе 150 мг?л–1 уже через 2 нед. обусловливает по­веденческие эффекты, коррелирующие с увеличени­ем ли-пидной оксидации мозга. Через 6 мес такого воздействия поведенческие наруше-ния усиливаются. Сделано заключение о том, что обедненный уран является ток-сином, проникающим через гематоэн­цефалический барьер и вызывающим пове-денческие эффекты, особенно у самцов.

Острое интрагастральное поступление обедненного урана у крыс (204 мг?кг–1) вызывает повышение на 62% содержания витамина D в плазме крови на 1-й день и его снижение на 68% — на 3-й день. Острое воздействие обедненного ура-на модулирует активность и экс­прессию CYP-ферментов, вовлеченных в обмен вита­мина D в печени и почках, и соответственно влияет на целевые гены витамина D. В то же время хроническое поступление обедненного урана с водой вызывает снижение содержания витамина D3 в плазме крови. В почках отмечают снижение экспрес­сии гена cyp24a1, а также vdr и rxralpha, которые явля­ются основными регуляторами CYP24A1. Кроме того, в почках снижаются уровни мРНК целевых генов ви­тамина D ecac1, cabp-d28k и ncx-1, которые участвуют в ренальном транспорте кальция. В головном мозгу отмечают снижение уровней мессенджеров cyp27a1 и lxrbeta, вовлеченных в данную регуляцию. Впервые по-казано, что обедненный уран влияет на активную форму витамина D, экспрессию его рецепторов и, следовательно, может модули-ровать экспрессию cyp24a1 и це-левых генов витамина D в гомеостазе кальция.

В отдаленный период перорального поступления обедненного урана (40 мг?л–1) была изменена актив­ность ацетилхолинэстеразы в мозжечке, увеличен уровень дофамина в гипоталамусе, изменен обмен дофамина в лобной коре и стриатуме, снижены со­держание и обмен серотонина в коре лобной доли. Уран накапливался преимущественно в стриатуме, гиппокампе и лобной коре. Таким образом, хрониче­ское пероральное поступление урана может вызывать прогрес-сирующие изменения нейротрансмиттерных систем. Хроническое воздействие урана изменяет цикл сон — бодрствование за счет увеличения фазы сна быстрого движения глаз (REM-фаза) и мощности тета-диапазона электроэнцефало­граммы (ЭЭГ), что может быть объяснено прямым действием урана на головной мозг.

Хроническое поступление обедненного урана с пи­тьевой водой у крыс вызы-вает значительное повы­шение мРНК экспрессии CYP3A1 и ядерных рецеп­торов PXR в головном мозгу, печени и почках. Воз­можно, что уран влияет на экспрес-сию CYP-ферментов через PXR и CAR ядерные рецепторы.

Хроническое воздействие обогащенного урана, содержащегося в питьевой воде, коррелирует с уве­личением продолжительности парадоксального сна, снижением пространственной оперативной памяти, а также повышением тревожности у крыс. Обеднен­ный уран (при таком же поступлении) не вызывает подобных эффектов, что свидетельствует о радио­логической природе этих нейрокогнитивных нару­шений. Проблема заключа­ется в том, что радионуклиды, накапливающиеся в ЦНС, могут вызывать как радиологические, так и химические эффекты. Показано, что воздействие обогащенного урана на нейрокогнитивные функции обусловлено его накоплением в гиппокампе.

Известно также, что развивающийся мозг наи­более чувствителен к токсическим воздействиям. После облучения обогащенным ураном (40 мг?л–1) в период геста-ции и лактации у крыс выявлены сни­жение пространственной памяти и отсрочен-ная ги­перактивность, что может свидетельствовать о на­личии отдаленных цереб-ральных эффектов воздей­ствия обогащенного урана. Парентеральное введение обогащенного урана (1–10 мкг) крысам в неонатальный период вызывало задерж-ку и аномалии роста и нейроповеденческого развития, что связывают с поврежде-нием развиваю­щегося мозга ?-излучением. Од­нако некоторые авторы не обнару-жили влияния ни урана (40 и 80 мг?л–1), ни ограничительного стресса на постна-тальное развитие и поведение потомков самок крыс. У рыб оксидативный стресс, обуслов­ленный воздействием урана, вызывает снижение активности супероксид-дисмутазы, каталазы и обще­го содержания глутатиона в печеночном экстракте при значительном повышении активности ацетилхо­линэстеразы в мозговом экстракте. У крыс, облученных обогащенным ураном в неонатальный период, ра-диация в малых дозах вы­зывает повышение активности супероксиддисмутазы и уровня эндотелина, тогда как в больших — выра­женное их снижение.

ОБЕДНЕННЫЙ УРАН и ЕГО НЕЙРОКОГНИТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ У ЛЮДЕЙ

Существует значительное количество работ, в ко­торых показано, что у вете-ранов войн в Югославии, Персидском заливе, Афганистане возник особый синд-ром, получивший название «синдрома войны в заливе» («Балканского синдрома» и др.), с нейрокогнитивными нарушениями вследствие воздействия обедненного урана, который использовали в боепри­пасах (Durakovic A., 2001; 2003; McDiarmid M. A. et al., 2001; Tournier J. N. et al., 2002; Bertell R., 2006; Cipra­ni F., Moroni M., 2006; Jiang G. C., Aschner M., 2006). В то же время иные исследователи не разде-ляют эти взгляды и считают, что обедненный уран не пред­ставляет ни химичес-кой, ни радиологической угрозы.

До сих пор нет четкого понимания медико-биологической природы «синдрома войны в заливе». С данным синдромом ассоциируется психологиче­ские и физи-кальные симптомы — хроническая уста­лость, боль в мышцах и суставах, электро-физиологи­ческие и неврологические нарушения, соматоформные и поведенческие расстройства, а также отклонения в деятельности дыхательной, пищевари­тельной и других систем. Очевидно, что этот синдром имеет мультифакториальное происхождение. Среди причин «синдрома войны в заливе» рассматриваются стресс, климат, смена диеты, дым пожаров на нефтя­ных скважинах, инфекцион-ные болезни, вакцинации, воздействие различных нейротоксичных веществ и обедненного урана. Указывается, что данный синдром развился у трети ветеранов.

НЕЙРОТОКСИЧНОСТЬ ТРАНСУРАНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

В доступной литературе отсутствуют данные о ней­ропсихиатрических эффек-тах трансурановых элемен­тов, несмотря на наличие специальных программ, посвященных долговременной оценке медицинских последствий воздействия этих элементов — Трансура­новый и Урановый регистры США, а также дозимет-рический регистр производственного объединения «Маяк» Российской Федера-ции. В частности, исследования эффектов плу­тония сосредоточены лишь на ра-диационном пневмо­ните/фиброзе и раке легкого.

Сложившаяся ситуация объясняется тем, что исследования метаболизма транс-урановых элемен­тов преимущественно направлены на изучение и определение «органов-мишеней» при поступле­нии данных радионуклидов в организм для после­дующих дозиметрических оценок в целях радиаци­онной защиты. «Органа-ми-мишенями» для транс­урановых элементов являются органы, которые накапли-вают наибольшее количество этих элемен­тов и соответственно являются органа-ми, наиболее подверженными воздействию. Причем в этих «органах-мишенях» следует ожидать как радиаци­онные, так и химические эффекты. В то же время игнорирование (сознательное или нет) возможных эффектов воздействия транс-урановых элементов на другие органы и системы организма человека может при-вести к недооценке медико-биологических по­следствий воздействия трансурано-вых элементов на организм в целом. Данная ситуация вполне вероят­на, поскольку большинство трансурановых элемен­тов — высокоэнергетические ?-излучатели с очень высоким коэффициентом линейной передачи энер­гии в биологической тка-ни, что, как правило, при­водит к гибели облучаемых клеток. Кроме того, данные элементы являются химически токсичными (нейротоксичными) как тяжелые ме-таллы. Поэтому нейропсихиатрические эффекты трансурановых элементов являются вполне обоснованными и ожи­даемыми.
Биологическое действие радиации на человека. Радиационные эффекты облучения людей

Радиационное воздействие на человека заключается в ионизации тканей его тела и возникновении лучевой болезни. Степень поражения зависит от дозы иони-зирующего излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма.

Виды радиационного воздействия на людей и животных

Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов. Прежде всего, поражаются кроветворные органы, в результате чего наступает кислородный голод тканей, резко снижается иммунная защищенность организма, ухудшается свертываемость крови и развивается луче-вая болезнь.

В результате облучения в живой ткани, как и в любой среде, поглощается энергия, возникают возбуждение и ионизация атомов облучаемого вещества. Поскольку у человека основную часть массы тела составляет вода (около 75 %), то первичные процессы воздействия излучений определяются поглощением их водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием свободных радикалов типа ОН или Н и последующими цепными реакциями (в основном окисление эти-ми радикалами молекул белка). В дальнейшем под действием первичных процес-сов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже био-логическим закономерностям жизни клеток. Наиболее важные изменения в клет-ках следующие:

Наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся тканей и органов (костный мозг, селезенка, половые железы и т.п.).

Очень высокие дозы ионизирующей радиацией (ИР) могут привести к быст-рой гибели человека – «смерти под лучом». При меньших дозах развивается острая лучевая болезнь, в основе которой лежит разрушение или гибель кро-ветворной системы (красного костного мозга) и защитных систем организма (пре-жде всего иммунной системы). При острой лучевой болезни первые 5–7 дней после облучения представляют собой скрытый период заболевания. Затем насту-пает упадок защитных функций организма, обострение всех хронических болез-ней и инфекций. На четвертой неделе появляется малокровие, нарушается сверты-ваемость крови, каждая небольшая травма приводит к длительному кровотече-нию. При поглощенной дозе > 600 рад (без лечения) гибнут все облученные, при 400…600 рад – 50%. Применение современных методов лечения спасает и при дозах до 1 000 рад. При систематическом облучении более низкими дозами разви-вается хроническая лучевая болезнь с менее выраженными симптомами и дли-тельным течением.

Кроме лучевой болезни ИР вызывает лейкозы (белокровие) и развитие других злокачественных опухолей. Данная группа заболеваний проявляется после длительного (до нескольких лет) скрытого периода.
Различают следующие радиационные эффекты облучения людей
Соматические эффекты – это последствия воздействия облучения на самого облученного; они проявляются в виде острой и хронической формы лучевой бо-лезни, лучевых ожогов кожи и отдельных органов (катаракта глаз, повреждение половых клеток).

При этом тяжесть заболевания и сам факт его появления являются функцией дозы облучения. Течение лучевой болезни может проходить в стертой или явно выраженной форме, что зависит от суммарной дозы и ритма облучения. В выра-женной форме четко различают период первичной реакции, скрытый (латентный) период формирования болезни, восстановительный период и период отдаленных последствий и исходов заболевания. Время проявления первичной реакции (прис-туп тошноты и рвоты) зависит от дозы облучения. В большинстве случаев лучевая болезнь возникает при дозе более 200 рад. Латентный период – кажущееся клини-ческое благополучие – колеблется у человека от 14 до 32 суток в зависимости от тяжести поражения. При дозе большей 1 000 рад после первичной реакции почти сразу наступает последняя стадия болезни. При дозе менее 100 рад клинические симптомы острой лучевой болезни не развиваются.

В диапазоне 100–1 000 рад переход к периоду выраженных клинических проявлений особенно четок. Самочувствие резко ухудшается. В зависимости от дозы поднимается температура до 39–40 ºС, на коже, языке и небе появляются высыпания или кровоизлияния. Защитные силы организма ослаблены и угрозой для жизни является возникновение инфекционных осложнений, а также кровоизлияний в жизненно важные органы.

Период восстановления длится 4–8 недель. К концу третьего месяца само-чувствие становится вполне удовлетворительным (при дозе 300 рад). Возможные отдаленные последствия – развитие катаракты, увеличение риска заболевания лейкозом, эндокринные нарушения.

Хроническая лучевая болезнь формируется постепенно при длительном облу-чении дозами, превышающими предельно допустимые. Период формирования болезни совпадает со временем накопления дозы облучения. После снижения облучения до допустимого уровня или полного прекращения наступает период восстановления, а затем следует длительный период последствий хронической болезни.

Соматико-стохастические эффекты выявляются при незначительных изме-нениях в клетках и тканях, которые обусловливают отдаленные последствия (лейкопения, различные формы рака, сокращение продолжительности жизни).

Соматико-стохастические эффекты имеют вероятностный характер и могут обна-руживать за длительный период наблюдения больших контингентов облученных людей (сотни тысяч). Для оценки вероятности возникновения соматико-стохасти-ческих эффектов облучения используют статистические данные числа случаев за-болевания лейкемией у японцев, перенесших атомную бомбардировку, а также у лиц, прошедших лучевую терапию. Эти данные (50–70 случаев смерти на 106 человеко-рад) свидетельствует о линейной зависимости доза-эффект от кратко-временного облучения в диапазоне 100 рад и больше. Принято, что линейную зависимость доза-эффект можно переносить на область малых доз и хроническое облучение малыми дозами.

Генетические эффекты – действие облучения на половые клетки при таком уровне дозы, который не опасен данному человеку, но эти эффекты могут проя-виться в последующих поколениях. Облучение может вызвать вредные изменения (мутации) в отдельных генах, в структуре хромосом или изменять нормальное число хромосом.

Расчетно-теоретическая доза, соответствующая удвоению частоты мутаций у человека, лежит в диапазоне 10–100 рад. Генетические эффекты не имеют порога, а вероятность их линейно растет с увеличением дозы.

При нахождении человека на зараженной территории он может оказаться за-раженным в результате попадания радионуклидов внутрь организма. Повышенная опасность заражения обусловлена несколькими причинами. Одна из них – способ-ность некоторых нуклидов избирательно накапливаться в отдельных органах тела, называемых критическими (например, около 20 % йода депонируется в щитовид-ной железе, которая по массе составляет только 0,3 % массы тела, т.е. доза ее облучения более чем в 600 раз превышает дозу на все тело). Другая причина – возрастание времени облучения до момента выведения нуклида из органа или радиоактивного распада нуклида. Третья причина повышенной опасности – уве-личение роли альфа- и бета-излучений, которые не опасны при внешнем облуче-нии ввиду их низкой проникающей способности.

Имеется три пути проникновения радиоактивных веществ в организм: через органы дыхания, через желудочно-кишечный тракт и через кожу. Наиболее опа-сен первый путь, поскольку человек за рабочую смену (8 часов) вдыхает 10 м3 воздуха, а в целом за сутки – 20 м3.

Биологические периоды полувыведения различаются от десятков суток до бесконечности.

Степень лучевых (радиационных) поражений зависит от полученной дозы и времени, в течение которого человек подвергался облучению. Не всякая доза облучения опасна для человека. Вам делают флюорографию, рентген зуба, желуд-ка, сломанной руки, вы смотрите телевизор, летите на самолете, проводите радио-изотопное исследование – во всех этих случаях подвергаетесь дополнительному облучению. Но его размеры настолько малы, что не наносят большого вреда. Если доза облучения не превышает 50 рад, то лучевая болезнь исключается. Доза в 200–300 рад, полученная за короткий промежуток времени, может вызвать тяже-лые радиационные поражения. Однако если эту же дозу получить в течение нескольких месяцев, это не приведет к заболеванию.

Доза облучения может быть однократной и многократной.

Соблюдение правил поведения и пределов допустимых доз облучения позво-ляет исключить массовое поражение в зонах радиоактивного заражения местнос-ти.



РАЗДЕЛ 3. Технологические процессы в которых образуется данный вид

отхода
Любой сектор, который использует радиоактивные изотопы или обрабатывает естественно встречающиеся радиоактивные материалы (ЕВРМ), может произво-дить  радиоактивные материалы, которые перестают быть полезными и поэтому должны обрабатываться как радиоактивные отходы. Ядерная промышлен-ностьмедицинский сектор, ряд других секторов промышленности, а также различные секторы, занятые исследовательской деятельностью – все генерируют радиоактивные отходы в результате своей деятельности.
3.1 Ядерная промышленность


В результате своей деятельности ядерная промышленность порождает ядер-ные отходы. Эти отходы относительно малы по сравнению с другими секторами промышленности. Технологии уменьшения объема отходов и их сокращения, а также высокий профессионализм персонала - все это способствуют непрерыв-ному продолжению процесса минимизации произведенных отходов, что являет-ся  ключевым принципом стратегии управления отходами.




Однако в прошлом было произведено значительное количество отходов,  являющиеся "наследием" ядерных оружейных программ, которые теперь также требуют удаления. Технологии и принципы управления отходами, разработан-ные в рамках гражданской ядерной промышленности, в настоящее время используются и для того, чтобы взяться за отходы этого "наследия", произведен-ные в результате военной деятельности, а также на заре производства ядерной электроэнергии.

Все сектора ядерного топливного цикла   в ходе их повседневной деятель-ности, которая регламентируется строгими нормами и правилами, производят незначительные выбросы радиоактивных отходов в воздух и воду. Выпуску этих отходов  во внешнюю среду может также предшествовать их соответствующая обработка и очистка. Эти выбросы обычно значительно ниже согласованных международных предельно допустимых норм. Чтобы пролить истинный свет на положение дел, скажем. что средняя доза, получаемая населением от ядерной энергетики, включая дозы от выбросов, составляет 0,0002 мЗв/год. Это эквива-лентно небольшой доле всего в 1 % общей ежегодно получаемой населением до-зы от фонового излучения (в среднем 2,4 мЗв/год).

Следующие разделы акцентируют внимание на отходах, которые нельзя отнести к стандартным выбросам и которые требуют хранения и удаления после обработки. Схема, приведенная ниже, показывает различные сектора, включен-ные в ядерный топливный цикл. Нажмите на соответствующий сектор, чтобы получить информацию о типе образуемых там отходов.


3.2 Медицинский сектор


Использование радиоактивных изотопов для медицинской диагностики и лечения приводит к образованию, главным образом, отходов низкого уровня активности (LLW). Эти отходы включают бумагу, ветошь, инструментальные средства, одежду и фильтры, которые обычно содержат небольшие количества короткоживущих радиоактивных веществ. Отходы этого типа часто складируются на период распада, занимающий от нескольких месяцев до нескольких лет,  прежде, чем удаляются на общегородские свалки мусора.






Когда источники излучения, используемые в радиографии, распадаются до состояния, в котором они перестают испускать  проникающую радиацию, доста-точную для использования в процессе лечения, они рассматриваются как радио-активные отходы. С источниками типа кобальта-60 обращаются как с коротко-живущими ILW. Другие источники, типа радия-226, используемые в терапии ра-ка, требуют, однако, более длительного хранения и геологического захоронения как ILW из-за их более высокого уровня долгоживущей радиоактивности.


3.3 Промышленность


Различные отрасли промышленности используют радио-активные источники, находя им широкий диапазон применения. Когда эти источники перестают испускать проникающую радиацию в достаточной степени для  их использования, с ними обращаются как с радиоактивными отходами. Источники, используемые в про-мышленности, в общем случае короткоживущие, и любые сгенери-рованные отходы могут удаляться в приповерхностные хранилища.






Некоторые виды промышленной деятельности включают обработку сырья, например,  горных пород, почв и полезных ископаемых, которые содержат естественно встречающиеся радиоактивные материалы. Это сырье известно по аббревиатуре "ЕВРМ" (английская аббревиатура – "NORM"). При промышлен-ном производстве  эти материалы иногда могут  концентрироваться в больших количествах, что усиливает их естественную радиоактивность. В результате это может приводить к:

  • риску облучения персонала или населения;

  • недопустимому радиоактивному загрязнению окружающей среды;

  • необходимости исполнять регулирующие требования захоронения радио-активных отходов.

Основные отрасли промышленности, которые приводят к загрязнению ЕВРМ:

Операции, связанные с добычей нефти и газа

Поисково-разведочные работы и добыча нефти и газа генерируют большие объемы воды, содержащей растворенные минералы. Эти минералы могут осаждаться как минеральные отложения в трубопроводах и полевом обору-довании нефтяных месторождений или оставаться в лагунах выпаривания. Иногда доза облучения от оборудования, загрязненного минералами, может представлять опасность. Значительно более загрязненное оборудование и мине-ральные отложения, удаленные из этого оборудования, могут быть классифици-рованы как радиоактивные отходы. Например, операции, связанные с добычей нефти и газа, - основные источники радиоактивных выбросов в северные воды Европы.
Каменный уголь
Большая часть каменного угля содержит уран и торий, а также другие ра-дионуклиды. Уровни суммарной радиации в общем случае примерно одинаковы с уровнями в других горных породах земной коры. Тепловые электростанции, сжигающие каменный уголь, больше всего испускают радиацию в виде легкой летучей золы. На современной электростанции обычно удерживается 99 % лету-чей золы (до 90 % - на ТЭС более старой конструкции), и эта зола захорани-вается в зольных насыпях. Около 280 миллионов тонн каменноугольной золы производится во всем мире каждый год.
Фосфатные удобрения
Обработка фосфорита для производства фосфатных удобрений (один из конечных продуктов фосфатной промышленности) приводит к увеличению уровня содержания урана, тория и калия.
Технологический процесс и обработка сточных вод
Радионуклиды выщелачиваются в воду, когда она входит в контакт с ураном и торием, находящимися в геологической среде. Водоподготовка часто использует различные фильтры с целью удаления примесей. Следовательно, ра-диоактивные отходы из ила фильтров, ионообменных смол, гранулированного активированного угля и воды от фильтров обратного потока - также являются частью ЕВРМ.
Промышленный сбор металлолома
Металлолом от различных перерабатывающих отраслей  промышленности может также содержать отходы с расширенными уровнями естественных радио-нуклидов. Точный характер и концентрация этих радионуклидов зависят от про-цесса, при котором эти отходы возникли.
Металлоплавильные шлаки
Металлоплавильные шлаки, особенно от выплавки олова, могут содержать расширенные уровни урана и радионуклидов ряда тория.

3.4 Исследовательские работы


По окончании срока службы ускоритель частиц  в боль-шинстве случаев выводится из эксплуатации. Поскольку на его уста-новках будут оставаться радиоактивные материалы, с ними нужно обращаться как с радиоактивными отходами и обрабатывать их соответственно. Предполагается, что при выводе из эксплуатации ускорителя частиц нового поколения, проработавшего 40 лет, объем отходов и их активность будут в пределах той же величины, что и при выводе из эксплуатации АЭС в 1 ГВт (э) , эксплуатировавшейся более 40 лет. Однако необходимо отметить, что на такой ускори-тельной установке концентрация радиоактивности будет распре-делена более равномерно.


  1   2   3   4   5


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации