🗊Презентация Активация и дезактивация. Радиоактивные отходы на АЭС

Активация и дезактивация Радиоактивные отходы на АЭС

Дезактивационные установки Работа АЭС связана с образованием радиоактивных нуклидов. Они образуются как при делении ядерного топлива, так и за счет активации в нейтронном потоке теплоносителя или других сред и содержащихся в них естественных и коррозионных примесей. В составе оборудования АЭС предусматриваются дезактивационные установки непрерывного и периодического действия. Назначение дезактивационных установок: - поддержание радиоактивности элементов оборудования на уровне, определяемом характером его эксплуатации; - дезактивация жидких и газообразных отходов и растворов; - захоронение твердых радиоактивных отходов и концентрированных радиоактивных отходов после дезактивационных установок.

Радиоактивные отложения Поверхности первого контура могут задерживать радиоактивные примеси в результате сорбционных процессов, диффузионного проникновения и химических связей. Взвешенные частицы могут осаждаться в микропорах, трещинах, углублениях. Радиоактивные аэрозоли могут осаждаться на поверхностях помещений (стены, пол, потолок).

Удаление радиоактивных загрязнений Наиболее легко удаляются механически образовавшиеся отложения. Для этого иногда достаточно ограничиться механической обработкой поверхности и (или) водными промывками. Для уменьшения таких отложений необходимо конструировать системы первого контура без застойных зон, а скорость теплоносителя выбирать такой, чтобы режим течения был турбулентным и препятствовал интенсивному отложению примесей. Водно-химический режим следует поддерживать таким, чтобы примеси находились в растворенном состоянии. Покрытие полов и стен помещений должно быть таким, чтобы минимизировать отложения, а при отмывках отложения можно было бы легко удалить. Отложения, закрепившиеся на поверхностях в результате сорбционно-диффузионных процессов, удаляются путем периодической дезактивационной обработки специальными растворами. В результате такой обработки происходит удаление поверхностного слоя. Дезактивирующий раствор подбирается с учетом особенностей конструкционных материалов.

Радиоактивные отходы Радиоактивные отходы (РАО) – это не подлежащие дальнейшему использованию на АЭС вещества в любом агрегатном состоянии, материалы или изделия, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные федеральными нормами и пра- вилами в области использования атомной энергии. На атомных станциях РАО образуются при эксплуатации энергоблоков и выводе их из эксплуатации. Как источники ионизирующего излучения образующиеся радиоактивные вещества потенциально опасны для человека и окружающей природной среды. В значительной мере твердые РАО определяют радиационную опасность при снятии энергоблоков с эксплуатации.

Основные принципы обращения с РАО Эти принципы направлены на обеспечение безопасности работы с РАО на всех этапах. Основной целью при этом является защита человека и окружающей природной среды от вредного воздействия ионизирующего излучения как в настоящее время, так и в будущем. А) Принципы государственного управления и регулирования Б) Принципы радиационной безопасности В) Принципы обращения с РАО

Принципы государственного управления и регулирования: правительство несет ответственность за создание законов, регулирующих всю деятельность, связанную с использованием атомной энергии, включая и обращение с радиоактивными отходами, и за организацию независимых органов, регулирующих и контролирующих эту деятельность; для обеспечения безопасности при обращении с РАО важно,чтобы в принятых законах и выпущенных нормативных документах было определено четкое распределение обязанностей и ответственности между участниками этой деятельности; государственными регулирующими органами должны быть установлены предельные допустимые нормы облучения персонала и населения, сбросов и выбросов радиоактивных веществ в окружающую природную среду; ответственность за конкретную АЭС, хранилище отходов, вид деятельности несет эксплуатирующая организация.

Принципы радиационной безопасности принцип нормирования – непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения; принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением; принцип оптимизации – поддержание индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения на возможно низком достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов (в английской аббревиатуре – ALARA – As Low As Reasonably Achievable).

Принципы обращения с РАО образование радиоактивных отходов и их активность должны удерживаться на практически приемлемом минимальном уровне; воздействие РАО на здоровье человека и окружающую среду в будущем не должно превосходить того, которое считается приемлемым сегодня; при всех видах деятельности, связанных с обращением с радиоактивными отходами и их захоронением, бремя, возлагаемое на будущие поколения, не должно быть чрезмерным.

Классификация радиоактивных отходов По агрегатному состоянию радиоактивные отходы разделяются на жидкие, твердые и газообразные. По периоду полураспада радионуклидов: с периодом полураспада менее 15 сут. и с периодом полураспада более 15 сут. По удельной активности: низкоактивные, среднеактивные, высокоактивные.

Комментарии к схеме Предварительная обработка отходов производится непосредственно на местах их образования. Этап включает сбор, сортировку и первичную дезактивацию этих продуктов с учетом их агрегатного состояния по активности и по физико-химическому составу. Цель этапа состоит в том, чтобы определиться с дальнейшей судьбой исходных продуктов: распределить их по степени активности, периодам полураспада нуклидов, физическим и химическим свойствам, дезактивировать то, что поддается дезактивации, и вернуть эти предметы, среды в технологический цикл или, если продукты окончательно относятся к РАО, выбрать метод их дальнейшей обработки Переработка радиоактивных отходов включает операции, цель которых состоит в уменьшении объема, в удалении радионуклидов и/или в изменении состава отходов. Кондиционирование радиоактивных отходов состоит в превраще- нии радиоактивных отходов в форму, пригодную для безопасного пе- ремещения, хранения и захоронения.

Комментарии к схеме Захоронением считается помещение отходов в соответствующее хранилище без намерения их последующего извлечения. Обработка отходов – технологические операции, которые из- меняют характеристики отходов (объем, агрегатное состояние и/или физико-химических свойства). Хранение – временное содержание отходов в специально отве- денных местах, емкостях, хранилищах, обеспечивающее защиту от радиации и изоляцию от внешней среды, с возможностью последующего извлечения. Упаковка отходов – упаковочный комплект (контейнер) с помещенными в него РАО, подготовленный для транспортирования, и/или хранения, и/или захоронения.

ТВЕРДЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ И ОБРАЩЕНИЕ С НИМИ К твердым радиоактивным отходам (ТРО) относятся не предназначенные для дальнейшего использования оборудование, инструменты и другие изделия, материалы, спецодежда и т.д., а также отвержденные жидкие РАО, в которых удельная активность радионуклидов превышает значения минимально значимой удельной активности. При неизвестном радионуклидном составе к ТРО относят предметы, удельная активность которых больше: • 100 кБк/кг – для источников бета-излучения; • 10 кБк/кг – для источников альфа-излучения; • 1,0 кБк/кг – для трансурановых радионуклидов.

Источники и виды твердых радиоактивных отходов Основными источниками ТРО, образующихся при эксплуатации АЭС, являются: • детали и материалы, извлекаемые из активной зоны (под- вергшиеся нейтронному облучению); • детали и узлы ремонтируемого оборудования, контактиро- вавшего с радиоактивным теплоносителем или другими радиоактивными технологическими средами и сорбировавшие на поверхности радиоактивные нуклиды; • загрязненные приборы, инструменты, приспособления; • обтирочные и упаковочные материалы, тара; • фильтровальные элементы спецвентиляции, • спецодежда, обувь, средства индивидуальной защиты; • отвержденные жидкие РАО; • другие загрязненные предметы.

Для предварительной сортировки ТРО рекомендуется использование в качестве критерия мощности дозы гамма- Для предварительной сортировки ТРО рекомендуется использование в качестве критерия мощности дозы гамма- излучения на расстоянии 0,1 м от поверхности: • низкоактивные – от 0,001 до 0,3 мГр/ч; • среднеактивные – от 0,3 до 10 мГр/ч; • высокоактивные – более 10 мГр/ч. Первичных слабоактивных ТРО на крупной АЭС образуется ∼150–200 м3/год К средне- и высокоактивным ТРО относятся детали, извлекаемые из активной зоны реактора, отработавшие аэрозольные фильтры и другие сильно загрязненные предметы. Количество твердых высокоактивных отходов, накапливающихся за год, составляет 10–15 м3 Отработавшее топливо обычно к отходам не относится. По материалу ТРО делятся, в первую очередь, на горючие и негорючие.

Сбор и сортировка ТРО Сбор ТРО является обязательным этапом подготовки их к хра- нению, переработке и кондиционированию. Его цель – с одной стороны, исключение поступления радионуклидов в окружающую среду выше пределов, установленных санитарными правилами путем сосредоточения ТРО в специальных контейнерах и помещениях, а с другой, исключение попадания в хранилища ТРО нерадиоактивных отходов. Запрещается смешивать радиоактивные и неактивные отходы и РАО разных категорий с целью снижения их удельной активности. ТРО делятся на прессуемые, сжигаемые, измельчаемые, переплав- ляемые и неперерабатываемые. Отдельно собираются • взрыво- и пожароопасные ТРО; • металлические ТРО, подлежащие переплавке; • ТРО, содержащие только радионуклиды с периодом полураспада менее 15 сут.

Переработка и кондиционирование горючих ТРО Горючие слабоактивные ТРО (такие как бумага, дерево, резина, спецодежда, тара и другие сгораемые предметы и материалы) сжигают в специально оборудованных печах, оснащенных соответствующей вентиляцией с улавливающими аэрозольными фильтрами. Путем сжигания горючих материалов можно уменьшить общий объем слабоактивных отходов в 10–50 раз. Образующаяся при сжигании зола собирается и хранится в герметичных контейнерах или бочках. Полученную золу можно также отвердить методом цементирования.

Переработка и кондиционирование металлических ТРО Прессование металлических и других ТРО и резка длинномерных предметов производится для уменьшения возможного объема перед помещением в хранилище твердых отходов (ХТО). За счет прессования удается уменьшить объем отходов в 5-10 раз. Хранение ТРО на АЭС организуется так, чтобы исключать • необоснованное облучение персонала; • облучение населения выше установленных пределов; • поступление радионуклидов в окружающую среду выше пределов, установленных санитарными правилами.

Хранение ТРО Сбор и временное хранение незначительных объемов ТРО осуществляется, как правило, в специальных помещениях основного корпуса АЭС. Длительное хранение больших объемов ТРО производится в специально оборудованных хранилищах твердых отходов (ХТО) или на специально созданных площадках с системой барьеров, предотвращающих поступление радионуклидов в окружающую среду. На территории вокруг хранилищ ТРО предусматриваются контрольно-наблюдательные скважины для отбора проб грунтовых вод.