Apa jenis kontaminasi limbah radioaktif. Pembuangan limbah nuklir

Sampah radioaktif

Sampah radioaktif (MENTAH) - limbah yang mengandung isotop radioaktif unsur kimia dan tidak memiliki nilai praktis.

Menurut "Hukum Penggunaan Energi Atom" Rusia (tanggal 21 November 1995, No. 170-FZ), limbah radioaktif (RW) adalah bahan nuklir dan zat radioaktif, yang penggunaan lebih lanjut tidak dipertimbangkan. Di bawah hukum Rusia, impor limbah radioaktif ke negara itu dilarang.

Limbah radioaktif dan bahan bakar nuklir bekas sering disalahartikan dan dianggap sinonim. Anda harus membedakan antara konsep-konsep ini. Limbah radioaktif adalah bahan yang tidak dimaksudkan untuk digunakan. Bahan bakar nuklir bekas adalah elemen bahan bakar yang mengandung residu bahan bakar nuklir dan banyak produk fisi, terutama 137 Cs dan 90 Sr, yang banyak digunakan dalam industri, pertanian, kedokteran, dan kegiatan ilmiah. Oleh karena itu, ini adalah sumber daya yang berharga, yang diproses untuk mendapatkan bahan bakar nuklir segar dan sumber isotop.

Sumber sampah

Limbah radioaktif dihasilkan dalam berbagai bentuk dengan karakteristik fisik dan kimia yang sangat berbeda, seperti konsentrasi dan waktu paruh radionuklida penyusunnya. Limbah ini dapat dihasilkan:

• dalam bentuk gas, seperti pelepasan ventilasi dari instalasi di mana bahan radioaktif diproses;
• dalam bentuk cair, mulai dari larutan penghitung kilau dari fasilitas penelitian hingga limbah cair tingkat tinggi yang dihasilkan selama pemrosesan ulang bahan bakar bekas;
• dalam bentuk padat (bahan habis pakai yang terkontaminasi, barang pecah belah dari rumah sakit, fasilitas penelitian medis dan laboratorium radiofarmasi, limbah vitrifikasi dari bahan bakar yang diproses ulang atau bahan bakar bekas dari pembangkit listrik tenaga nuklir jika dianggap limbah).

Contoh sumber limbah radioaktif dalam kegiatan manusia:

Bekerja dengan zat tersebut diatur oleh aturan sanitasi yang dikeluarkan oleh Pengawasan Sanitasi dan Epidemiologis.

• Batu bara . Batubara mengandung sejumlah kecil radionuklida seperti uranium atau thorium, tetapi kandungan unsur-unsur ini dalam batubara kurang dari konsentrasi rata-ratanya di kerak bumi.

Konsentrasi mereka meningkat dalam fly ash karena mereka praktis tidak terbakar.

Namun, radioaktivitas abu juga sangat rendah, kira-kira sama dengan radioaktivitas serpih hitam dan kurang dari batuan fosfat, tetapi menimbulkan bahaya yang diketahui, karena sebagian abu terbang tetap berada di atmosfer dan terhirup oleh manusia. Pada saat yang sama, total volume emisi cukup besar dan setara dengan 1000 ton uranium di Rusia dan 40.000 ton di seluruh dunia.

Klasifikasi

Limbah radioaktif secara konvensional dibagi menjadi:

• aktivitas rendah (dibagi menjadi empat kelas: A, B, C dan GTCC (paling berbahaya);
• tingkat menengah (undang-undang AS tidak membedakan jenis RW ini menjadi kelas yang terpisah, istilah ini terutama digunakan di negara-negara Eropa);
• sangat aktif.

Undang-undang AS juga mengalokasikan limbah radioaktif transuranium. Kelas ini mencakup limbah yang terkontaminasi radionuklida transuranik pemancar alfa dengan waktu paruh lebih dari 20 tahun dan konsentrasi lebih dari 100 nCi / g, terlepas dari bentuk atau asalnya, tidak termasuk limbah radioaktif tingkat tinggi. Karena masa pembusukan yang lama dari limbah transuranik, pembuangannya lebih teliti daripada pembuangan limbah tingkat rendah dan menengah. Juga, perhatian khusus diberikan pada kelas limbah ini karena semua elemen transuranik adalah buatan dan perilaku di lingkungan dan dalam tubuh manusia beberapa di antaranya unik.

Di bawah ini adalah klasifikasi limbah radioaktif cair dan padat sesuai dengan "Aturan Sanitasi Dasar untuk Memastikan Keamanan Radiasi" (OSPORB 99/2010).

Generasi panas adalah salah satu kriteria untuk klasifikasi ini. Limbah radioaktif tingkat rendah menghasilkan panas yang sangat sedikit. Dalam kasus yang cukup aktif, ini signifikan, tetapi penghilangan panas aktif tidak diperlukan. Pelepasan panas dari limbah radioaktif tingkat tinggi sangat besar sehingga memerlukan pendinginan aktif.

Pengelolaan limbah radioaktif

Awalnya, diyakini bahwa ukuran yang cukup adalah hamburan isotop radioaktif di lingkungan, dengan analogi dengan limbah industri di industri lain. Di perusahaan Mayak pada tahun-tahun pertama operasinya, semua limbah radioaktif dibuang ke badan air terdekat. Akibatnya, riam Techa dari waduk dan sungai Techa sendiri ternyata tercemar.

Belakangan ternyata karena proses alami dan biologis, isotop radioaktif terkonsentrasi di subsistem tertentu dari biosfer (terutama pada hewan, di organ dan jaringannya), yang meningkatkan risiko paparan populasi (karena pergerakan konsentrasi besar unsur radioaktif dan kemungkinan masuknya mereka dengan makanan ke dalam tubuh manusia). Oleh karena itu, sikap terhadap limbah radioaktif telah diubah.

1) Perlindungan kesehatan manusia... Limbah radioaktif ditangani sedemikian rupa untuk memastikan tingkat perlindungan kesehatan manusia yang dapat diterima.

2) Perlindungan lingkungan... Limbah radioaktif ditangani sedemikian rupa untuk memastikan tingkat perlindungan lingkungan yang dapat diterima.

3) Perlindungan di luar batas negara... Limbah radioaktif dikelola dengan cara yang memperhitungkan kemungkinan konsekuensi bagi kesehatan manusia dan lingkungan di luar batas negara.

4) Melindungi generasi mendatang... Limbah radioaktif dikelola sedemikian rupa sehingga konsekuensi kesehatan yang dapat diprediksi untuk generasi mendatang tidak melebihi tingkat konsekuensi yang dapat diterima saat ini.

5) Beban generasi mendatang... Limbah radioaktif dikelola sedemikian rupa agar tidak membebani generasi mendatang.

6) Kerangka hukum nasional... Pengelolaan limbah radioaktif dilakukan dalam kerangka kerangka hukum nasional yang sesuai, yang memberikan pembagian tanggung jawab yang jelas dan ketentuan fungsi regulasi independen.

7) Pengendalian pembentukan limbah radioaktif... Produksi limbah radioaktif dijaga seminimal mungkin.

8) Saling ketergantungan dari pembangkitan dan pengelolaan limbah radioaktif... Pertimbangan yang tepat diberikan pada saling ketergantungan antara semua tahap pembangkitan dan pengelolaan limbah radioaktif.

9) Keamanan instalasi... Keamanan fasilitas pengelolaan limbah radioaktif dipastikan secara memadai sepanjang masa pakainya.

Tahapan utama pengelolaan limbah radioaktif

• Pada penyimpanan limbah radioaktif harus ditampung sedemikian rupa sehingga:
  • menyediakan isolasi, perlindungan dan pemantauan lingkungan;
  • tindakan pada tahap selanjutnya difasilitasi semaksimal mungkin (jika ada).

Dalam beberapa kasus, penyimpanan mungkin terutama untuk alasan teknis, misalnya, penyimpanan limbah radioaktif yang sebagian besar mengandung radionuklida berumur pendek untuk pembusukan dan pembuangan selanjutnya dalam batas yang diizinkan, atau penyimpanan limbah radioaktif tingkat tinggi sebelum dibuang ke formasi geologi untuk tujuan untuk mengurangi pembangkitan panas.

• Pemrosesan awal sampah merupakan tahap awal pengelolaan sampah. Ini termasuk pengumpulan, kontrol kimia dan dekontaminasi dan mungkin termasuk periode penyimpanan antara. Langkah ini sangat penting karena dalam banyak kasus pengolahan awal merupakan kesempatan terbaik untuk memisahkan aliran limbah.

• Perlakuan limbah radioaktif termasuk operasi yang bertujuan untuk meningkatkan keselamatan atau keekonomisan dengan mengubah karakteristik limbah radioaktif. Konsep dasar perawatan: pengurangan volume, penghilangan radionuklida dan modifikasi komposisi. Contoh:
  • pembakaran limbah yang mudah terbakar atau pemadatan limbah padat kering;
  • penguapan, filtrasi atau pertukaran ion dari aliran limbah cair;
  • sedimentasi atau flokulasi bahan kimia.

Kapsul limbah radioaktif

• Pengkondisian limbah radioaktif terdiri dari operasi di mana limbah radioaktif dibentuk menjadi bentuk yang sesuai untuk pergerakan, transportasi, penyimpanan dan pembuangan. Operasi ini mungkin termasuk melumpuhkan limbah radioaktif, menempatkan limbah dalam wadah dan menyediakan kemasan tambahan. Metode umum imobilisasi termasuk pemadatan limbah radioaktif cair tingkat rendah dan menengah dengan memasukkan ke dalam semen (penyemenan) atau bitumen (bitumenisasi), serta vitrifikasi limbah radioaktif cair. Sampah yang tidak dapat bergerak, pada gilirannya, tergantung pada sifat dan konsentrasinya, dapat dikemas dalam berbagai wadah, mulai dari drum baja 200 liter biasa hingga yang berstruktur kompleks dengan dinding tebal. Dalam banyak kasus, pemrosesan dan pengkondisian dilakukan dalam hubungan yang erat satu sama lain.

• Pemakaman terutama terdiri dari penempatan limbah radioaktif di fasilitas pembuangan dengan keamanan yang memadai, tanpa maksud untuk dibuang dan tanpa pemantauan dan pemeliharaan penyimpanan jangka panjang. Keselamatan terutama dicapai melalui konsentrasi dan penahanan, yang melibatkan penahanan limbah radioaktif yang terkonsentrasi dengan tepat di fasilitas pembuangan.

Teknologi

Pengelolaan limbah radioaktif tingkat menengah

Biasanya dalam industri nuklir, limbah radioaktif tingkat menengah dikenai pertukaran ion atau metode lain, yang tujuannya adalah untuk memusatkan radioaktivitas dalam volume kecil. Setelah diproses, tubuh yang jauh lebih sedikit radioaktif benar-benar tidak berbahaya. Dimungkinkan untuk menggunakan besi hidroksida sebagai flokulan untuk menghilangkan logam radioaktif dari larutan berair. Setelah penyerapan radioisotop oleh besi hidroksida, endapan yang dihasilkan ditempatkan dalam drum logam, di mana dicampur dengan semen, membentuk campuran padat. Untuk stabilitas dan daya tahan yang lebih besar, beton dibuat dari abu terbang atau terak tungku dan semen Portland (berlawanan dengan beton konvensional, yang terdiri dari semen Portland, kerikil dan pasir).

Pengelolaan limbah radioaktif tingkat tinggi

Pembuangan limbah radioaktif tingkat rendah

Transportasi termos dengan limbah radioaktif tingkat tinggi dengan kereta api, Inggris

Penyimpanan

Untuk penyimpanan sementara limbah radioaktif tingkat tinggi, tangki penyimpanan untuk bahan bakar nuklir bekas dan fasilitas penyimpanan dengan barel kering dimaksudkan, memungkinkan isotop berumur pendek untuk meluruh sebelum diproses ulang lebih lanjut.

Vitrifikasi

Penyimpanan jangka panjang limbah radioaktif memerlukan konservasi limbah dalam bentuk yang tidak akan bereaksi dan terdegradasi dalam jangka waktu yang lama. Salah satu cara untuk mencapai keadaan ini adalah vitrifikasi (atau vitrifikasi). Saat ini, di Sellafield (Inggris Raya), RW (produk murni dari tahap pertama proses Purex) yang sangat aktif dicampur dengan gula dan kemudian dikalsinasi. Kalsinasi melibatkan melewatkan limbah melalui tabung berputar yang dipanaskan dan bertujuan untuk menguapkan air dan produk fisi denitrogenat untuk meningkatkan stabilitas massa vitreous yang dihasilkan.

Kaca yang dihancurkan terus ditambahkan ke zat yang dihasilkan, yang ada di tungku induksi. Hasilnya adalah zat baru di mana, ketika dipadatkan, limbahnya terikat pada matriks kaca. Zat ini, dalam keadaan cair, dituangkan ke dalam silinder baja paduan. Saat mendingin, cairan membeku menjadi kaca, yang sangat tahan air. Menurut International Technological Society, dibutuhkan sekitar satu juta tahun untuk 10% kaca tersebut larut dalam air.

Setelah diisi, silinder dilas, lalu dicuci. Setelah diperiksa untuk kontaminasi eksternal, silinder baja dikirim ke fasilitas penyimpanan bawah tanah. Keadaan limbah ini tetap tidak berubah selama ribuan tahun.

Kaca di dalam silinder memiliki permukaan hitam halus. Di Inggris, semua pekerjaan dilakukan dengan menggunakan bilik untuk menangani zat yang sangat aktif. Gula ditambahkan untuk mencegah pembentukan bahan volatil RuO 4, yang mengandung rutenium radioaktif. Di Barat, kaca borosilikat, yang komposisinya identik dengan Pyrex, ditambahkan ke limbah; di negara-negara bekas Uni Soviet, kaca fosfat biasanya digunakan. Jumlah produk fisi dalam gelas harus dibatasi, karena beberapa elemen (paladium, logam golongan platinum, dan telurium) cenderung membentuk fase logam secara terpisah dari kaca. Salah satu pabrik vitrifikasi terletak di Jerman, di mana limbah dari pabrik pengolahan demonstrasi kecil, yang sudah tidak ada lagi, didaur ulang.

Pada tahun 1997, 20 negara dengan sebagian besar potensi nuklir dunia memiliki 148.000 ton bahan bakar bekas yang disimpan di dalam reaktor mereka, 59% di antaranya telah dibuang. Fasilitas penyimpanan eksternal berisi 78 ribu ton limbah, di mana 44% telah dimanfaatkan. Dengan mempertimbangkan tingkat pemanfaatan (sekitar 12 ribu ton per tahun), masih jauh untuk pembuangan akhir sampah.

Pemakaman geologi

Pencarian tempat pembuangan akhir dalam yang sesuai saat ini sedang berlangsung di beberapa negara; repositori pertama tersebut diharapkan akan beroperasi setelah 2010. Laboratorium penelitian internasional di Grimsel, Swiss, menangani masalah yang berkaitan dengan pembuangan limbah radioaktif. Swedia berbicara tentang rencana untuk langsung membuang bahan bakar bekas menggunakan teknologi KBS-3 setelah parlemen Swedia menganggapnya cukup aman. Di Jerman, diskusi saat ini sedang berlangsung tentang menemukan tempat untuk penyimpanan permanen limbah radioaktif, protes aktif diumumkan oleh penduduk desa Gorleben di wilayah Wendland. Situs ini hingga tahun 1990 tampak ideal untuk pembuangan limbah radioaktif karena kedekatannya dengan perbatasan bekas Republik Demokratik Jerman. Sekarang limbah radioaktif berada di Gorleben untuk penyimpanan sementara, keputusan tentang tempat pembuangan akhir mereka belum dibuat. Pemerintah AS memilih Gunung Yucca, Nevada, sebagai lokasi pemakaman, tetapi proyek tersebut mendapat tentangan keras dan telah menjadi topik diskusi panas. Ada proyek untuk membuat gudang internasional untuk limbah radioaktif tingkat tinggi; Australia dan Rusia diusulkan sebagai tempat pembuangan yang memungkinkan. Namun, pihak berwenang Australia menentang usulan tersebut.

Ada proyek pembuangan limbah radioaktif di lautan, termasuk penguburan di bawah zona abyssal dasar laut, penguburan di zona subduksi, akibatnya limbah perlahan-lahan akan tenggelam ke mantel bumi, serta penguburan di bawah pulau alami atau buatan. Proyek-proyek ini memiliki keuntungan yang jelas dan akan memungkinkan pemecahan masalah yang tidak menyenangkan dari pembuangan limbah radioaktif di tingkat internasional, tetapi, meskipun demikian, mereka saat ini dibekukan karena ketentuan larangan hukum maritim. Alasan lain adalah bahwa di Eropa dan Amerika Utara ada ketakutan serius akan kebocoran dari fasilitas penyimpanan semacam itu, yang akan menyebabkan bencana lingkungan. Kemungkinan nyata dari bahaya seperti itu belum terbukti; namun, larangan tersebut diperkuat setelah pembuangan limbah radioaktif dari kapal. Namun, di masa depan, negara-negara yang tidak dapat menemukan solusi lain untuk masalah ini dapat secara serius memikirkan pembuatan fasilitas penyimpanan limbah radioaktif di laut.

Pada 1990-an, beberapa opsi untuk penguburan limbah radioaktif dengan konveyor dikembangkan dan dipatenkan. Teknologinya seharusnya sebagai berikut: sumur awal berdiameter besar hingga kedalaman 1 km dibor, kapsul yang diisi dengan konsentrat limbah radioaktif dengan berat hingga 10 ton diturunkan di dalamnya, kapsul harus memanaskan sendiri dan melelehkan bumi dalam bentuk "bola api". Setelah memperdalam "bola api" pertama, kapsul kedua harus diturunkan ke sumur yang sama, lalu yang ketiga, dll., Membuat semacam konveyor.

Pemanfaatan kembali limbah radioaktif

Aplikasi lain untuk isotop yang terkandung dalam limbah radioaktif adalah penggunaannya kembali. Sudah sekarang, cesium-137, strontium-90, technetium-99 dan beberapa isotop lainnya digunakan untuk menyinari produk makanan dan memastikan pengoperasian generator termoelektrik radioisotop.

Pembuangan limbah radioaktif ke luar angkasa

Mengirim limbah radioaktif ke luar angkasa adalah ide yang menggiurkan, karena limbah radioaktif dihilangkan secara permanen dari lingkungan. Namun, proyek semacam itu memiliki kelemahan yang signifikan, salah satu yang paling penting adalah kemungkinan kecelakaan kendaraan peluncuran. Selain itu, banyaknya peluncuran dan biayanya yang tinggi membuat proposal ini tidak praktis. Masalah ini juga diperumit oleh fakta bahwa kesepakatan internasional tentang masalah ini belum tercapai.

Siklus bahan bakar nuklir

Siklus mulai

Limbah dari fase awal siklus bahan bakar nuklir biasanya berupa batuan sisa yang dihasilkan dari ekstraksi uranium dan memancarkan partikel alfa. Biasanya mengandung radium dan produk peluruhannya.

Produk sampingan utama pengayaan adalah uranium yang habis, terutama terdiri dari uranium-238, dengan kandungan uranium-235 kurang dari 0,3%. Ini disimpan sebagai UF 6 (limbah uranium heksafluorida) dan juga dapat diubah menjadi U 3 O 8. Uranium yang habis digunakan dalam jumlah kecil di daerah di mana kepadatannya sangat tinggi dihargai, misalnya, dalam pembuatan lunas kapal pesiar dan cangkang anti-tank. Sementara itu, beberapa juta ton limbah uranium heksafluorida telah terakumulasi di Rusia dan luar negeri, dan tidak ada rencana untuk penggunaan lebih lanjut di masa mendatang. Limbah uranium heksafluorida dapat digunakan (bersama dengan plutonium yang dapat digunakan kembali) untuk membuat bahan bakar nuklir oksida campuran (yang mungkin dibutuhkan jika negara tersebut membangun reaktor cepat dalam jumlah besar) dan untuk mengencerkan uranium yang sangat diperkaya, yang sebelumnya digunakan dalam senjata nuklir. Pengenceran ini, juga disebut pemiskinan, berarti bahwa setiap negara atau kelompok yang memiliki bahan bakar nuklir harus mengulangi proses pengayaan yang sangat mahal dan rumit sebelum dapat membuat senjata.

Akhir siklus

Zat di mana siklus bahan bakar nuklir telah berakhir (kebanyakan batang bahan bakar bekas) mengandung produk fisi yang memancarkan sinar beta dan gamma. Mereka juga dapat mengandung aktinida pemancar alfa, yang meliputi uranium-234 (234 U), neptunium-237 (237 Np), plutonium-238 (238 Pu) dan amerisium-241 (241 Am), dan kadang-kadang bahkan sumber neutron seperti californium-252 (252 Cf). Isotop ini diproduksi di reaktor nuklir.

Penting untuk membedakan antara pemrosesan uranium untuk produksi bahan bakar dan pemrosesan uranium bekas. Bahan bakar bekas mengandung produk fisi yang sangat radioaktif. Banyak dari mereka adalah penyerap neutron, sehingga menerima nama "racun neutron". Pada akhirnya, jumlah mereka meningkat sedemikian rupa sehingga, dengan menangkap neutron, mereka menghentikan reaksi berantai bahkan ketika batang penyerap neutron benar-benar dilepas.

Bahan bakar yang sudah mencapai kondisi ini harus diganti dengan bahan bakar baru, meskipun uranium-235 dan plutonium masih mencukupi. Bahan bakar bekas saat ini sedang dikirim ke penyimpanan di Amerika Serikat. Di negara lain (khususnya, di Rusia, Inggris, Prancis, dan Jepang), bahan bakar ini diproses untuk menghilangkan produk fisi, kemudian, setelah pengayaan ulang, dapat digunakan kembali. Di Rusia, bahan bakar semacam itu disebut regenerasi. Proses pemrosesan ulang mencakup pekerjaan dengan zat radioaktif tinggi, dan produk fisi yang dikeluarkan dari bahan bakar adalah bentuk limbah radioaktif tingkat tinggi yang terkonsentrasi, sama seperti bahan kimia yang digunakan dalam pemrosesan ulang.

Untuk menutup siklus bahan bakar nuklir, diusulkan untuk menggunakan reaktor cepat, yang memungkinkan pemrosesan ulang bahan bakar yang merupakan limbah dari reaktor termal.

Tentang masalah proliferasi nuklir

Saat bekerja dengan uranium dan plutonium, kemungkinan penggunaannya dalam pembuatan senjata nuklir sering dipertimbangkan. Reaktor nuklir aktif dan gudang senjata nuklir dijaga ketat. Namun, limbah radioaktif tingkat tinggi dari reaktor nuklir mungkin mengandung plutonium. Ini identik dengan plutonium yang digunakan dalam reaktor dan terdiri dari 239 Pu (ideal untuk senjata nuklir) dan 240 Pu (komponen yang tidak diinginkan, sangat radioaktif); kedua isotop ini sangat sulit untuk dipisahkan. Selain itu, limbah radioaktif tingkat tinggi dari reaktor penuh dengan produk fisi radioaktif tinggi; Namun, kebanyakan dari mereka adalah isotop berumur pendek. Ini berarti pembuangan limbah dimungkinkan, dan setelah bertahun-tahun produk fisi akan membusuk, mengurangi radioaktivitas limbah dan membuatnya lebih mudah untuk bekerja dengan plutonium. Selain itu, isotop 240 Pu yang tidak diinginkan meluruh lebih cepat dari 239 Pu, sehingga kualitas bahan baku senjata meningkat seiring waktu (meskipun kuantitasnya menurun). Hal ini menimbulkan kontroversi bahwa seiring waktu, penyimpanan limbah dapat berubah menjadi semacam "tambang plutonium", yang darinya akan relatif mudah untuk mengekstrak bahan baku senjata. Terhadap asumsi ini adalah fakta bahwa waktu paruh 240 Pu adalah 6560 tahun, dan waktu paruh 239 Pu adalah 24110 tahun, dengan demikian, pengayaan komparatif satu isotop relatif terhadap yang lain akan terjadi hanya setelah 9000 tahun (ini berarti bahwa selama waktu ini fraksi 240 Pu dalam zat yang terdiri dari beberapa isotop akan secara independen terbelah dua - transformasi khas plutonium reaktor menjadi plutonium tingkat senjata). Akibatnya, "tambang plutonium tingkat senjata", jika itu menjadi masalah, hanya di masa depan yang sangat jauh.

Salah satu solusi untuk masalah ini adalah dengan menggunakan kembali plutonium yang telah diproses ulang sebagai bahan bakar, misalnya, dalam reaktor nuklir cepat. Namun, keberadaan pabrik regenerasi bahan bakar nuklir yang diperlukan untuk memisahkan plutonium dari elemen lain menciptakan peluang untuk proliferasi senjata nuklir. Dalam reaktor cepat pirometalurgi, limbah yang dihasilkan memiliki struktur aktinoid, yang membuatnya tidak mungkin digunakan untuk membuat senjata.

Daur ulang senjata nuklir

Limbah dari pemrosesan ulang senjata nuklir (berlawanan dengan pembuatannya, yang membutuhkan bahan baku utama dari bahan bakar reaktor), tidak mengandung sumber sinar beta dan gamma, kecuali tritium dan amerisium. Mereka mengandung lebih banyak aktinida pemancar alfa, seperti plutonium-239, yang mengalami reaksi nuklir dalam bom, serta beberapa zat dengan radioaktivitas spesifik yang tinggi, seperti plutonium-238 atau polonium.

Di masa lalu, berilium dan pemancar alfa yang sangat aktif seperti polonium telah diusulkan sebagai muatan nuklir dalam bom. Plutonium-238 sekarang menjadi alternatif untuk polonium. Untuk alasan keamanan nasional, desain rinci bom modern tidak tercakup dalam literatur yang tersedia untuk masyarakat umum.

Beberapa model juga mengandung (RTG), yang menggunakan plutonium-238 sebagai sumber daya listrik yang tahan lama untuk elektronik bom.

Ada kemungkinan bahwa bahan fisil bom lama yang akan diganti akan mengandung produk peluruhan isotop plutonium. Ini termasuk pemancar alfa neptunium-236 dari inklusi plutonium-240, serta beberapa uranium-235 dari plutonium-239. Jumlah limbah ini dari peluruhan radioaktif inti bom akan sangat kecil, dan bagaimanapun, mereka jauh lebih tidak berbahaya (bahkan dalam hal radioaktivitas seperti itu) daripada plutonium-239 itu sendiri.

Sebagai hasil dari peluruhan beta plutonium-241, terbentuk amerisium-241, peningkatan jumlah amerisium adalah masalah yang lebih besar daripada peluruhan plutonium-239 dan plutonium-240, karena amerisium adalah pemancar gamma (eksternalnya efek pada pekerja meningkat) dan pemancar alfa, mampu menghasilkan panas. Plutonium dapat dipisahkan dari amerisium dalam berbagai cara, termasuk pirometri dan pemulihan pelarut berair/organik. Teknologi yang dimodifikasi untuk mengekstraksi plutonium dari uranium yang diiradiasi (PUREX) juga merupakan salah satu metode pemisahan yang mungkin.

Dalam budaya populer

Pada kenyataannya, efek limbah radioaktif digambarkan oleh efek radiasi pengion pada suatu zat dan tergantung pada komposisinya (unsur radioaktif mana yang termasuk dalam komposisi). Limbah radioaktif tidak memperoleh sifat baru, tidak menjadi lebih berbahaya karena merupakan limbah. Bahaya mereka yang lebih besar hanya dijelaskan oleh fakta bahwa seringkali komposisi mereka sangat beragam (baik secara kualitatif maupun kuantitatif) dan kadang-kadang tidak diketahui, yang memperumit penilaian tingkat bahaya mereka, khususnya dosis yang diterima sebagai akibat dari kecelakaan.

Lihat juga

Catatan (edit)

Tautan

• Keselamatan dalam penanganan limbah radioaktif. Ketentuan Umum. NP-058-04
• Radionuklida Kunci dan Proses Pembangkitan (tautan tidak tersedia)
• Pusat Penelitian Nuklir Belgia - Kegiatan (tautan tidak tersedia)
• Pusat Penelitian Nuklir Belgia - Laporan Ilmiah (tautan tidak tersedia)
• Badan Energi Atom Internasional - Siklus Bahan Bakar Nuklir dan Program Teknologi Limbah (tautan tidak tersedia)
• (tautan tidak tersedia)
• Komisi Pengaturan Nuklir - Perhitungan Pembangkitan Panas Bahan Bakar Bekas (tautan tidak tersedia)

Pembuangan, pemrosesan, dan pembuangan limbah dari 1 hingga 5 kelas bahaya

Kami bekerja dengan semua wilayah Rusia. Lisensi yang valid. Set lengkap dokumen penutup. Pendekatan individual kepada klien dan kebijakan penetapan harga yang fleksibel.

Dengan menggunakan formulir ini, Anda dapat meninggalkan permintaan untuk penyediaan layanan, meminta proposal komersial, atau mendapatkan konsultasi gratis dari spesialis kami.

mengirim

Limbah radioaktif adalah zat yang tidak cocok untuk kegiatan lebih lanjut, mengandung sejumlah besar unsur berbahaya.

Berbagai sumber radiasi alami dan buatan manusia memicu limbah berbahaya. Puing-puing tersebut dihasilkan selama proses berikut:

• saat membuat bahan bakar nuklir
• operasi reaktor nuklir
• pengobatan radiasi elemen bahan bakar
• produksi dan penggunaan radioisotop alami atau buatan

Pengumpulan dan pengelolaan lebih lanjut limbah radioaktif ditetapkan oleh undang-undang Federasi Rusia.

Klasifikasi

Di Rusia, klasifikasi limbah radioaktif didasarkan pada Undang-Undang Federal No. 190 tanggal 11 Juli 2011, yang mengatur pengumpulan dan pengelolaan limbah radioaktif.

Limbah radioaktif dapat dari jenis berikut:

• Dapat dilepas. Risiko yang mungkin timbul selama pemindahan, serta penggunaan lebih lanjut dari limbah berbahaya. Biaya ini tidak boleh lebih tinggi dari risiko yang terkait dengan pembuatan repositori di wilayah negara.
• Spesial. Risiko, yang mencakup kemungkinan paparan radiasi berbahaya, serta risiko lain berdasarkan pemindahan dari penyimpanan dan penggunaan barang lebih lanjut. Harus melebihi risiko yang terkait dengan pembuangannya di wilayah lokasi.

Kriteria di mana distribusi dilakukan ditetapkan oleh Pemerintah Rusia.

Klasifikasi limbah radioaktif dilakukan dengan kriteria sebagai berikut:

Waktu paruh radionuklida, ini termasuk:

• berumur panjang
• berumur pendek

Aktivitas tertentu. Jadi, tergantung pada tingkat aktivitasnya, limbah radioaktif biasanya dibagi menjadi:

• Lemah aktif, konsentrasi radioisotop pemancar beta mencapai 10 - 5 curie / l dalam zat semacam itu.
• Aktivitas rata-rata, konsentrasi radioisotop pemancar beta mencapai lebih dari 1 curie / l.
• Aktivitas rendah.
• Aktivitas sangat rendah.

Negara. Ada tiga jenis sampah tersebut:

• LRW (limbah radioaktif cair)
• Padat

Kehadiran elemen tipe nuklir:

• Ketersediaan
• ketiadaan

Juga merupakan kebiasaan untuk menyoroti:

• Bahan yang terbentuk selama ekstraksi (pengolahan) bijih uranium.
• Bahan yang terbentuk sebagai hasil ekstraksi bahan baku mineral (organik), tidak terkait dengan penggunaan energi nuklir.

Bahaya

Limbah ini sangat berbahaya bagi alam, karena meningkatkan tingkat latar belakang radioaktif. Ada juga bahaya zat berbahaya yang masuk ke tubuh manusia dengan makanan dan air yang digunakan. Hasilnya adalah mutasi, keracunan, atau kematian.

Itulah sebabnya perusahaan disarankan untuk menggunakan semua jenis filter untuk mencegah puing-puing berbahaya memasuki lingkungan eksternal. Saat ini, undang-undang mewajibkan untuk memasang pembersih khusus yang mengumpulkan unsur-unsur berbahaya.

Tingkat bahaya radiasi tergantung pada:

• Jumlah limbah radioaktif di biosfer.
• Laju dosis, menghadirkan radiasi gamma.
• Area wilayah yang terkena polusi.
• Ukuran populasi.

Limbah radioaktif berbahaya karena penetrasinya ke dalam tubuh manusia. Karena itu, perlu untuk melokalisasi operasi penambangan tersebut di wilayah formasi mereka. Sangat penting untuk mencegah kemungkinan migrasi bahan mentah ini di sepanjang rantai makanan hewan dan manusia yang ada.

Penyimpanan dan transportasi

• Penyimpanan limbah radioaktif. Penyimpanan melibatkan pengumpulan dan pemindahan unsur-unsur berbahaya selanjutnya untuk didaur ulang atau dibuang.
• Pemakaman - penempatan limbah di repositori. Dengan demikian, limbah berbahaya dikeluarkan dari ruang lingkup aktivitas manusia dan tidak menimbulkan ancaman bagi lingkungan.

Perlu dicatat bahwa hanya limbah padat dan keras yang dapat dikirim ke gudang penyimpanan. Periode bahaya radioaktif dari limbah harus lebih rendah dari waktu "kehidupan" struktur teknik di mana penyimpanan dan pembuangan berlangsung.

Penting untuk mempertimbangkan fitur-fitur berikut yang terkait dengan pembuangan limbah berbahaya:

• Hanya limbah radioaktif, yang kemungkinan ancamannya tidak lebih dari 500 tahun, yang akan dikirim untuk dimakamkan di daerah terpencil.
• Limbah, yang periode bahayanya tidak lebih dari beberapa dekade, dapat dihentikan oleh perusahaan untuk disimpan di wilayahnya tanpa dikirim untuk dibuang.

Jumlah maksimum limbah berbahaya yang dikirim untuk penyimpanan ditetapkan berdasarkan penilaian keamanan repositori. Metode dan sarana untuk menentukan konten limbah yang diizinkan di ruang khusus dapat ditemukan dalam dokumen peraturan.

Wadah untuk limbah ini adalah tas sekali pakai yang terbuat dari unsur-unsur berikut:

• karet
• plastik
• kertas

Pengumpulan, penyimpanan, pengangkutan dan penanganan lebih lanjut dari limbah radioaktif yang dikemas dengan menggunakan peti kemas tersebut dilakukan dalam peti kemas yang dilengkapi secara khusus. Ruangan yang dimaksudkan untuk penyimpanan wadah ini harus dilengkapi dengan layar pelindung, lemari es atau wadah.

Ada daftar besar opsi penyimpanan untuk berbagai RW:

• Lemari es. Mereka dirancang untuk menampung bangkai hewan laboratorium, serta bahan organik lainnya.
• Drum logam. Limbah bubuk ditempatkan di dalamnya dan tutupnya disegel.
• Cat tahan air. Dia ditutupi dengan peralatan laboratorium untuk transportasi.

Pengolahan

Pengolahan limbah radioaktif dapat dilakukan dengan beberapa metode, pemilihan metode tergantung pada jenis limbah yang akan diolah.

Pembuangan limbah radioaktif:

• Mereka dihancurkan dan ditekan. Hal ini diperlukan untuk mengoptimalkan volume bahan baku, serta untuk mengurangi aktivitas.
• Mereka dibakar dalam oven yang digunakan untuk membuang residu yang mudah terbakar.

Pengolahan limbah radioaktif harus memenuhi persyaratan higienis:

1. 100% dijamin makanan dan air isolasi.
2. Tidak ada radiasi eksternal yang melebihi tingkat yang diizinkan.
3. Tidak ada dampak negatif pada deposit mineral.
4. Melakukan tindakan yang layak secara ekonomi.

Pengumpulan dan pembuangan

Pengumpulan dan pemilahan selama penghancuran lebih lanjut dari limbah ini harus dilakukan di tempat kemunculannya, terpisah dari zat non-radioaktif.

Dalam hal ini, harus diperhitungkan:

• Keadaan agregat zat berbahaya.
• Kategori zat.
• Jumlah bahan yang harus dikumpulkan.
• Setiap sifat suatu zat (kimia dan fisika).
• Perkiraan waktu paruh radionuklida. Biasanya, pengukuran disajikan dalam hari, yaitu lebih dari 15 hari atau kurang dari 15 hari.
• Potensi bahaya zat (bahaya kebakaran atau bahaya ledakan).
• Masa depan pengelolaan limbah radioaktif.

Perlu dicatat poin penting - pengumpulan dan pembuangan hanya dapat dilakukan dengan jenis limbah aktif rendah dan sedang.

NRAO - tingkat rendah adalah emisi ventilasi yang dapat dikeluarkan melalui pipa dan disebarkan lebih lanjut. Menurut standar DCS, yang ditetapkan oleh operator nasional untuk pengelolaan limbah radioaktif, ada parameter ketinggian dan kondisi pelepasan.

Nilai DCS dihitung sebagai berikut: rasio batas asupan tahunan suatu zat untuk volume air tertentu (biasanya 800 liter) atau udara (8 juta liter). Dalam hal ini, parameter DCS adalah batas pemasukan tahunan zat berbahaya (radionuklida) ke dalam tubuh manusia melalui air dan udara.

Pengolahan tingkat menengah dan limbah cair

Pengumpulan dan penghilangan zat radioaktif dengan aktivitas sedang dilakukan dengan menggunakan perangkat khusus:

• pemegang gas. Teknologi, yang tugasnya menerima, menyimpan, dan kemudian melepaskan gas. Fitur utama adalah bahwa limbah dengan waktu paruh rendah (1 - 4 jam) akan disimpan dalam perangkat persis selama yang diperlukan untuk menonaktifkan zat berbahaya sepenuhnya.
• kolom adsorpsi. Perangkat ini dirancang untuk menghilangkan lebih lengkap (sekitar 98%) gas radioaktif. Skema dekontaminasi adalah sebagai berikut: gas didinginkan dengan proses pemisahan uap air, diikuti dengan pengeringan dalam kolom itu sendiri dan pasokan zat ke penyerap, yang mengandung batu bara untuk menyerap unsur-unsur berbahaya.

Limbah radioaktif cair biasanya diolah dengan cara penguapan. Ini adalah pertukaran ion dua tahap dengan pemurnian awal zat dari kotoran berbahaya.

Ada cara lain - limbah cair, yang berbahaya bagi lingkungan, dapat dibersihkan menggunakan iradiator karet. Dalam kebanyakan kasus, iradiator tipe Co - 60 digunakan, yang penyimpanannya dilakukan di air.

Setelah larangan uji coba senjata nuklir di tiga wilayah, masalah penghancuran limbah radioaktif yang dihasilkan dalam proses penggunaan energi atom untuk tujuan damai menempati salah satu tempat pertama di antara semua masalah ekologi radiasi.

Menurut wujud fisiknya, limbah radioaktif (RW) dibedakan menjadi padat, cair, dan gas.

Menurut OSPORB-99 (Aturan Sanitasi Dasar untuk Memastikan Keselamatan Radiasi), limbah radioaktif padat termasuk sumber radionuklida yang telah kehabisan sumber daya, bahan, produk, peralatan, benda biologis, tanah yang tidak dimaksudkan untuk penggunaan lebih lanjut, serta cairan padat. limbah radioaktif, di mana radionuklida aktivitas spesifik lebih besar dari nilai yang diberikan dalam Lampiran P-4 NRB-99 (standar keselamatan radiasi). Dengan komposisi radionuklida yang tidak diketahui, bahan dengan aktivitas spesifik lebih besar dari:

100 kBq / kg - untuk sumber radiasi beta;

10 kBq / kg - untuk sumber radiasi alfa;

1 kBq / kg - untuk radionuklida transuranium (unsur radioaktif kimia yang terletak dalam tabel periodik setelah uranium, yaitu dengan nomor atom lebih besar dari 92. Semuanya diperoleh secara artifisial, dan hanya Np dan Pu yang ditemukan di alam dalam jumlah yang sangat kecil) .

Limbah radioaktif cair termasuk cairan organik dan anorganik, pulp dan lumpur yang tidak dapat digunakan lebih lanjut, di mana aktivitas spesifik radionuklida lebih dari 10 kali lebih tinggi dari nilai tingkat intervensi ketika disuplai dengan air, diberikan dalam Lampiran P-2 NRB-99.

Limbah radioaktif gas termasuk gas radioaktif dan aerosol yang tidak dapat digunakan, yang dihasilkan selama proses produksi dengan aktivitas volumetrik yang melebihi aktivitas volumetrik tahunan rata-rata yang diizinkan (DOA), diberikan dalam Lampiran P-2 NRB-99.

Limbah radioaktif cair dan padat dibagi menurut aktivitas spesifiknya menjadi 3 kategori: tingkat rendah, tingkat menengah, dan tingkat tinggi (Tabel 26).

meja26 - Klasifikasi limbah radioaktif cair dan padat (OSPORB-99)

	Aktivitas spesifik, kBq / kg
	pemancar beta	pemancar alfa	transuranik
Aktivitas rendah
Cukup aktif	dari 10 3 hingga 10 7	dari 10 2 hingga 10 6	dari 10 1 hingga 10 5
Sangat aktif

Limbah radioaktif yang dihasilkan:

- dalam proses penambangan dan pengolahan mineral radioaktif
bahan baku baru;

- selama pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir;

- selama operasi dan pembuangan kapal dengan nuklir
instalasi;

- saat memproses ulang bahan bakar nuklir bekas;

- dalam produksi senjata nuklir;

- saat melaksanakan karya ilmiah menggunakan penelitian
tel reaktor nuklir dan bahan fisil;

- bila menggunakan radioisotop dalam industri, tembaga
qine, ilmu pengetahuan;

- dengan ledakan nuklir bawah tanah.

Sistem penanganan limbah radioaktif padat dan cair di tempat pembentukannya ditentukan oleh proyek untuk setiap organisasi yang berencana bekerja dengan sumber radiasi terbuka, dan termasuk pengumpulan, pemilahan, pengemasan, penyimpanan sementara, pengkondisian (konsentrasi, pemadatan, pengepresan). , pembakaran), transportasi, penyimpanan dan pembuangan jangka panjang.

Untuk mengumpulkan limbah radioaktif, organisasi harus memiliki koleksi khusus. Lokasi kolektor harus dilengkapi dengan perangkat pelindung untuk mengurangi radiasi di luarnya ke tingkat yang dapat diterima.

Untuk penyimpanan sementara limbah radioaktif, menciptakan dosis radiasi gamma lebih dari 2 mGy / jam di permukaan, sumur atau ceruk pelindung khusus harus digunakan.

Limbah radioaktif cair dikumpulkan dalam wadah khusus dan kemudian dikirim untuk dibuang. Dilarang membuang limbah radioaktif cair ke rumah tangga dan selokan badai, waduk, sumur, sumur, ke ladang irigasi, ladang filtrasi dan ke permukaan bumi.

Selama reaksi nuklir yang terjadi di teras reaktor, gas radioaktif dilepaskan: xenon-133 (T fisik = 5 hari), kripton-85 (T fisik = 10 tahun), radon-222 (T fisik = 3,8 hari) dan lain-lain. Gas-gas ini memasuki penyerap filter, di mana mereka kehilangan aktivitasnya dan baru kemudian dilepaskan ke atmosfer. Beberapa karbon-14 dan tritium juga masuk ke lingkungan.

Sumber rhodionuklida lain yang memasuki lingkungan dari pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir adalah air industri dan tidak seimbang. Batang bahan bakar yang terletak di teras reaktor sering berubah bentuk dan produk fisi masuk ke pendingin. Sumber radiasi tambahan dalam pendingin adalah radionuklida yang terbentuk sebagai hasil iradiasi bahan reaktor dengan neutron. Oleh karena itu, air sirkuit primer diperbarui dan dimurnikan secara berkala dari radionuklida.

Untuk mencegah pencemaran lingkungan, air dari semua sirkuit teknologi PLTN termasuk dalam sistem pasokan air yang bersirkulasi (Gbr. 8).

Namun demikian, sebagian dari limbah cair tersebut dibuang ke kolam pendingin yang tersedia di setiap PLTN. Reservoir ini adalah cekungan yang mengalir lemah (paling sering itu adalah reservoir buatan), oleh karena itu, pelepasan cairan yang mengandung bahkan sejumlah kecil radionuklida ke dalamnya dapat menyebabkan konsentrasi berbahaya mereka. Pembuangan limbah radioaktif cair ke kolam pendingin dilarang keras oleh Aturan Sanitasi. Hanya cairan di mana konsentrasi radioisotop tidak melebihi batas yang diizinkan yang dapat dikirim kepada mereka. Selain itu, jumlah cairan yang dibuang ke reservoir dibatasi oleh laju debit yang diizinkan. Norma ini ditetapkan sedemikian rupa sehingga dampak radionuklida terhadap pengguna air tidak melebihi dosis 5 × 10 -5 Sv / tahun. Aktivitas volumetrik radionuklida utama dalam air buangan PLTN bagian Eropa Rusia, menurut Yu.A. Egorova (2000), adalah (Bq):

Beras. 8. Blok diagram pasokan air daur ulang PLTN

Selama membersihkan diri radionuklida ini tenggelam ke dasar dan secara bertahap terkubur pada sedimen dasar, dimana konsentrasinya bisa mencapai 60 Bq/kg. Distribusi relatif radionuklida di ekosistem kolam pendingin pembangkit listrik tenaga nuklir, menurut Yu.A. Egorov diberikan pada Tabel 27. Menurut pendapat penulis ini, waduk tersebut dapat digunakan untuk tujuan ekonomi dan rekreasi nasional apa pun.

meja 27 – Distribusi relatif radionuklida di kolam pendingin,%

Komponen ekosistem
Hidrobion: kerang
ganggang berfilamen
tumbuhan tingkat tinggi
Sedimen dasar

Apakah pembangkit listrik tenaga nuklir berbahaya bagi lingkungan? Pengalaman operasi pembangkit listrik tenaga nuklir domestik telah menunjukkan bahwa dengan pemeliharaan yang tepat dan pemantauan lingkungan yang mapan, mereka praktis aman. Dampak radioaktif pada biosfer perusahaan-perusahaan ini tidak melebihi 2% dari latar belakang radiasi lokal. Studi lanskap-geokimia di zona sepuluh kilometer dari PLTN Beloyarsk menunjukkan bahwa kepadatan kontaminasi plutonium tanah biocenosis hutan dan padang rumput tidak melebihi 160 Bq / m2 dan berada dalam latar belakang global (Pavletskaya, 1967). Perhitungan menunjukkan bahwa dalam hal radiasi, pembangkit listrik termal jauh lebih berbahaya, karena batu bara, gambut, dan gas yang dibakar di dalamnya mengandung radionuklida alami dari keluarga uranium dan thorium. Dosis radiasi individu rata-rata di area pembangkit listrik termal dengan kapasitas 1 GW / tahun adalah dari 6 hingga 60 Sv / tahun, dan dari emisi PLTN - dari 0,004 hingga 0,13 Sv / tahun. Dengan demikian, pembangkit listrik tenaga nuklir dalam operasi normal lebih ramah lingkungan daripada pembangkit listrik termal.

Bahaya pembangkit listrik tenaga nuklir hanya terletak pada pelepasan radionuklida yang tidak disengaja dan penyebarannya selanjutnya di lingkungan eksternal melalui rute atmosfer, air, biologis, dan mekanis. Dalam hal ini, kerusakan terjadi pada biosfer, melumpuhkan wilayah besar yang tidak dapat digunakan dalam kegiatan ekonomi selama bertahun-tahun.

Jadi, pada tahun 1986 di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl sebagai akibat dari ledakan termal, hingga 10% bahan nuklir dilepaskan ke lingkungan,
terletak di teras reaktor.

Selama seluruh periode operasi pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia, sekitar 150 kecelakaan pelepasan radionuklida ke biosfer telah dicatat secara resmi. Angka yang mengesankan ini menunjukkan bahwa cadangan untuk peningkatan keselamatan reaktor nuklir masih cukup besar. Oleh karena itu, sangat penting untuk memantau lingkungan di area pembangkit listrik tenaga nuklir, yang memainkan peran penting dalam pengembangan metode lokalisasi kontaminasi radioaktif dan eliminasinya. Peran khusus di sini adalah milik penelitian ilmiah di bidang mempelajari penghalang geokimia, di mana elemen radioaktif kehilangan mobilitasnya dan mulai berkonsentrasi.

Limbah radioaktif yang mengandung radionuklida dengan waktu paruh kurang dari 15 hari dikumpulkan secara terpisah dan disimpan di tempat penyimpanan sementara untuk mengurangi aktivitas ke tingkat yang aman, setelah itu dibuang sebagai limbah industri biasa.

Pemindahan limbah radioaktif dari organisasi untuk pemrosesan ulang atau pembuangan harus dilakukan dalam wadah khusus.

Pemrosesan, penyimpanan jangka panjang, dan pembuangan limbah radioaktif dilakukan oleh organisasi khusus. Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk melakukan semua tahap pengelolaan limbah radioaktif dalam satu organisasi, jika disediakan oleh proyek atau izin khusus dari otoritas pengawasan negara telah dikeluarkan untuk ini.

Dosis efektif radiasi terhadap penduduk akibat limbah radioaktif, termasuk tahapan penyimpanan dan pembuangannya, tidak boleh melebihi 10 Sv/tahun.

Volume terbesar limbah radioaktif dipasok oleh pembangkit listrik tenaga nuklir. Limbah radioaktif cair dari pembangkit listrik tenaga nuklir masih berada di dasar evaporator, pulp filter mekanik dan penukar ion untuk pemurnian air sirkuit. Di pembangkit listrik tenaga nuklir, mereka disimpan dalam wadah beton yang dilapisi dengan baja tahan karat. Kemudian mereka disembuhkan dan dikubur menggunakan teknologi khusus. Limbah padat PLTN meliputi peralatan yang rusak dan bagian-bagiannya, serta bahan yang dikonsumsi. Sebagai aturan, mereka memiliki aktivitas rendah dan dibuang di pembangkit listrik tenaga nuklir. Limbah dengan aktivitas sedang dan tinggi dikirim untuk dibuang di fasilitas penyimpanan bawah tanah khusus.

Fasilitas penyimpanan limbah radioaktif terletak jauh di bawah tanah (setidaknya 300 m), dan terus dipantau, karena radionuklida memancarkan panas dalam jumlah besar. Fasilitas penyimpanan RW bawah tanah harus jangka panjang, dirancang selama ratusan dan ribuan tahun. Mereka terletak di daerah yang tenang secara seismik, di massa batuan homogen tanpa retakan. Yang paling cocok untuk ini adalah kompleks geologi granit dari pegunungan yang berdekatan dengan pantai laut. Paling nyaman untuk membangun terowongan bawah tanah untuk limbah radioaktif di dalamnya (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Fasilitas penyimpanan RW yang andal dapat ditemukan di batuan permafrost. Salah satunya rencananya akan dibuat di Novaya Zemlya.

Untuk memfasilitasi pembuangan dan keandalan yang terakhir, limbah radioaktif tingkat tinggi cair diubah menjadi zat padat inert. Saat ini, metode utama pengolahan limbah radioaktif cair adalah penyemenan dan vitrifikasi, diikuti dengan enkapsulasi dalam wadah baja, yang disimpan di bawah tanah pada kedalaman beberapa ratus meter.

Peneliti dari asosiasi Moskow "Radon" mengusulkan metode untuk mengubah limbah radioaktif cair menjadi keramik aluminosilikat yang stabil pada suhu 900 ° C menggunakan karbamid (urea), garam fluor, dan aluminosilikat alami (Laschenova, Lifanov, Soloviev, 1999).

Namun, untuk semua kemajuannya, metode yang terdaftar memiliki kelemahan yang signifikan - volume limbah radioaktif tidak berkurang dalam kasus ini. Oleh karena itu, para ilmuwan terus mencari metode lain untuk pembuangan limbah radioaktif cair. Salah satu metode tersebut adalah sorpsi selektif radionuklida. Sebagai penyerap para peneliti mengusulkan untuk menggunakan zeolit ​​alam, dengan bantuan yang pemurnian cairan dari radioisotop cesium, kobalt dan mangan untuk konsentrasi yang aman dapat dicapai. Dalam hal ini, volume produk radioaktif berkurang sepuluh kali lipat (Savkin, Dmitriev, Lifanov et al., 1999). Yu.V. Ostrovsky, G.M. Zubarev, A.A. Shpak dan ilmuwan Novosibirsk lainnya (1999) mengusulkan galvanokimia
pengolahan limbah radioaktif cair.

Metode yang menjanjikan untuk pembuangan limbah tingkat tinggi adalah pembuangannya ke luar angkasa. Metode ini diusulkan oleh Akademisi A.P. Kapitsa pada tahun 1959. Penelitian intensif saat ini sedang berlangsung di daerah ini.

Pembangkit listrik tenaga nuklir, reaktor riset dan militer (reaktor nuklir kapal dan kapal selam) menghasilkan limbah radioaktif dalam jumlah besar.

Menurut IAEA, pada akhir tahun 2000, 200 ribu ton bahan bakar iradiasi telah diturunkan dari reaktor nuklir.

Diasumsikan bahwa sebagian besar akan dihapus tanpa pemrosesan (Kanada, Finlandia, Spanyol, Swedia, AS), sebagian lainnya akan diproses (Argentina, Belgia, Cina, Prancis, Italia, Rusia, Swiss, Inggris, Jerman) .

Belgia, Prancis, Jepang, Swiss, Inggris mengubur balok-balok dengan limbah radioaktif, tertutup kaca borosilikat.

Pemakaman di dasar laut dan samudera... Pembuangan limbah radioaktif di laut dan samudera telah dilakukan oleh banyak negara. Amerika Serikat adalah yang pertama melakukan ini pada tahun 1946, kemudian Inggris Raya pada tahun 1949, Jepang pada tahun 1955, dan Belanda pada tahun 1965. Repositori laut pertama dari limbah radioaktif cair muncul di Uni Soviet selambat-lambatnya pada tahun 1964.

Di kuburan laut Atlantik Utara, di mana, menurut IAEA, dari tahun 1946 hingga 1982, 12 negara di dunia membanjiri limbah radioaktif dengan aktivitas total lebih dari MCI (satu megaCurie). Wilayah dunia dalam hal aktivitas total sekarang didistribusikan sebagai berikut:

a) Atlantik Utara - sekitar 430 kCi;

b) lautan Timur Jauh - sekitar 529 kCi;

c) Arktik - tidak melebihi 700 kCi.

25-30 tahun telah berlalu sejak banjir pertama limbah tingkat tinggi di Laut Kara. Selama bertahun-tahun, aktivitas reaktor dan bahan bakar bekas secara alami menurun berkali-kali. Saat ini, total aktivitas limbah radioaktif di laut utara adalah 115 kCi.

Pada saat yang sama, harus diasumsikan bahwa orang yang kompeten - profesional di bidangnya - terlibat dalam pembuangan limbah radioaktif di laut. RW dibanjiri di cekungan teluk, di mana lapisan dalam ini tidak terpengaruh oleh arus dan air bawah laut. Itulah sebabnya limbah radioaktif "duduk" di sana dan tidak menyebar ke mana-mana, tetapi hanya diserap oleh presipitasi khusus.

Juga harus diperhitungkan bahwa limbah radioaktif dengan aktivitas tertinggi diawetkan dengan campuran pemadatan. Tetapi bahkan jika radionuklida masuk ke air laut, mereka diserap oleh presipitasi ini di sekitar objek yang tergenang. Ini dikonfirmasi oleh pengukuran langsung dari situasi radiasi.

Pilihan yang paling sering dibahas untuk pembuangan RW adalah penggunaan pembuangan di cekungan yang dalam, di mana kedalaman rata-rata setidaknya 5 km. Dasar laut berbatu laut dalam ditutupi dengan lapisan sedimen, dan penguburan dangkal di bawah puluhan meter sedimen dapat diperoleh hanya dengan menjatuhkan wadah ke laut. Penguburan yang dalam di bawah ratusan meter sedimen akan membutuhkan pengeboran dan penempatan limbah. Sedimennya jenuh dengan air laut, yang setelah puluhan atau ratusan tahun dapat menimbulkan korosi (akibat korosi) kaleng sel bahan bakar yang terbuat dari bahan bakar bekas. Namun, diasumsikan bahwa sedimen itu sendiri menyerap produk fisi yang terlindi, mencegah penetrasinya ke laut. Perhitungan konsekuensi dari kasus ekstrim penghancuran cangkang kontainer segera setelah memasuki lapisan sedimen telah menunjukkan bahwa penyebaran sel bahan bakar yang mengandung produk fisi di bawah lapisan sedimen akan terjadi tidak lebih awal dari 100-200 tahun. Pada saat itu, tingkat radioaktivitas akan turun beberapa kali lipat.

Penguburan Garam Terakhir... Deposit garam adalah tempat yang menarik untuk pembuangan limbah radioaktif jangka panjang. Fakta bahwa garam dalam bentuk padat di lapisan geologis menunjukkan bahwa tidak ada sirkulasi air tanah sejak pembentukannya beberapa ratus juta tahun yang lalu. Dengan demikian, bahan bakar yang ditempatkan di deposit tersebut tidak akan tercuci oleh air tanah.
perairan. Deposit garam jenis ini sangat umum.

Pemakaman geologi. Pembuangan geologis melibatkan penempatan wadah yang berisi sel bahan bakar bekas dalam formasi yang stabil, biasanya pada kedalaman 1 km. Dapat diasumsikan bahwa batuan tersebut mengandung air, karena kedalaman kemunculannya jauh lebih rendah daripada permukaan air permukaan. Namun, air diperkirakan tidak memainkan peran utama dalam perpindahan panas dari wadah, sehingga penyimpanan harus dirancang untuk menjaga suhu permukaan kaleng tidak lebih dari 100 ° C atau lebih. Namun, keberadaan air tanah berarti bahwa material yang terlindi dari blok yang disimpan dapat menembus reservoir dengan air. Ini adalah masalah penting dalam desain sistem tersebut. Sirkulasi air melalui batuan akibat perbedaan densitas yang disebabkan oleh gradien suhu penting untuk waktu yang lama dalam menentukan migrasi produk fisi. Proses ini sangat lambat dan oleh karena itu diperkirakan tidak akan mengalami masalah yang serius. Namun, untuk sistem pembuangan jangka panjang, harus diperhitungkan.

Pilihan antara metode pembuangan yang berbeda akan tergantung pada ketersediaan lokasi yang nyaman, dan lebih banyak lagi data biologis dan oseanografi akan diperlukan. Namun, penelitian di banyak negara menunjukkan bahwa bahan bakar bekas dapat diproses dan dibuang tanpa risiko yang tidak semestinya bagi manusia dan lingkungan.

Baru-baru ini, kemungkinan melemparkan wadah dengan isotop berumur panjang dengan roket ke sisi jauh bulan yang tak terlihat telah dibahas secara serius. Tetapi bagaimana memberikan jaminan 100% bahwa semua peluncuran akan berhasil, tidak ada kendaraan peluncuran yang akan meledak di atmosfer bumi dan menutupinya dengan abu yang mematikan? Tidak peduli apa yang dikatakan para ilmuwan roket, risikonya sangat tinggi. Dan secara umum, kita tidak tahu mengapa keturunan kita membutuhkan sisi terjauh Bulan. Akan sangat sembrono untuk mengubahnya menjadi tempat pembuangan radiasi yang mematikan.

Pembuangan plutonium. Pada musim gugur 1996, Seminar Ilmiah Internasional tentang Plutonium diadakan di Moskow. Zat yang sangat beracun ini berasal dari reaktor nuklir dan sebelumnya digunakan untuk memproduksi senjata nuklir. Tetapi selama bertahun-tahun menggunakan energi nuklir plutonium, ribuan ton telah terakumulasi di Bumi, tidak ada negara yang membutuhkan begitu banyak untuk memproduksi senjata. Jadi muncul pertanyaan, apa yang harus dilakukan selanjutnya?

Meninggalkannya di suatu tempat di penyimpanan sangat mahal.

Seperti yang Anda ketahui, plutonium tidak terjadi di alam, itu diperoleh secara artifisial dari uranium-238 dengan menyinari yang terakhir dengan neutron dalam reaktor atom:

92 U 238 + 0 n 1 -> -1 e 0 + 93 Pu 239.

Plutonium memiliki 14 isotop dengan nomor massa mulai dari 232 hingga 246; isotop yang paling umum adalah 239 Pu.

Plutonium yang dilepaskan dari bahan bakar bekas pembangkit listrik tenaga nuklir mengandung campuran isotop yang sangat radioaktif. Di bawah pengaruh neutron termal, hanya Pu-239 dan Pu-241 yang terfisi, sedangkan neutron cepat menyebabkan fisi semua isotop.

Waktu paruh 239 Pu adalah 24000 tahun, 241 Pu - 75 tahun, sedangkan isotop 241 Am dengan radiasi gamma yang kuat terbentuk. Toksisitasnya sedemikian rupa sehingga seperseribu gram berakibat fatal.

Akademisi Yu.Trutnev mengusulkan penyimpanan plutonium di fasilitas penyimpanan bawah tanah yang dibangun menggunakan ledakan nuklir. Limbah radioaktif divitrifikasi bersama dengan batuan dan tidak menyebar ke lingkungan.

Dianggap menjanjikan bahwa bahan bakar nuklir bekas (SNF) adalah alat yang paling berharga untuk industri nuklir, tunduk pada pemrosesan ulang dan penggunaan dalam siklus tertutup: uranium - reaktor - plutonium - pemrosesan ulang - reaktor (Inggris, Rusia, Prancis).

Pada tahun 2000, PLTN Rusia mengumpulkan sekitar 74.000 m 3 limbah radioaktif cair dengan aktivitas total 0,22 × 10 5 Ci, sekitar 93500 m 3 limbah radioaktif padat dengan aktivitas 0,77 × 10 3 Ci, dan sekitar 9000 ton nuklir bekas. bahan bakar dengan aktivitas lebih dari 4 × 109 Ki. Di banyak PLTN, fasilitas penyimpanan RW sudah 75% penuh dan volume yang tersisa hanya akan bertahan selama 5-7 tahun.

Tidak ada satupun PLTN yang dilengkapi dengan peralatan pengkondisian limbah radioaktif yang dihasilkan. Menurut spesialis Kementerian Energi Atom Rusia, dalam 30-50 tahun ke depan, limbah radioaktif akan disimpan di wilayah pembangkit listrik tenaga nuklir, oleh karena itu, perlu untuk membuat fasilitas penyimpanan jangka panjang khusus di sana, diadaptasi untuk ekstraksi selanjutnya dari limbah radioaktif dari mereka untuk transportasi ke tempat pembuangan akhir.

Limbah radioaktif cair dari Angkatan Laut disimpan di tangki darat dan tangki apung di wilayah tempat kapal bertenaga nuklir berpangkalan. Arus masuk tahunan RW tersebut adalah sekitar 1300 m 3. Mereka diproses oleh dua kapal pengangkut teknis (satu di Utara, yang lain di armada Pasifik).

Selain itu, sehubungan dengan intensifikasi penggunaan radiasi pengion dalam kegiatan ekonomi manusia, volume sumber radioaktif bekas yang berasal dari perusahaan dan lembaga yang menggunakan radioisotop dalam pekerjaannya meningkat setiap tahun. Sebagian besar perusahaan ini berlokasi di Moskow (sekitar 1000), pusat regional dan republik.

Kategori RW ini dibuang melalui sistem terpusat pabrik khusus teritorial "Radon" Federasi Rusia, yang menerima, mengangkut, memproses, dan membuang sumber radiasi pengion bekas. Departemen Perumahan dan Utilitas Kementerian Konstruksi Federasi Rusia memiliki 16 pabrik khusus "Radon": Leningradsky, Nizhny Novgorod, Samara, Saratov, Volgogradsky, Rostovsky, Kazansky, Bashkirsky, Chelyabinsky, Yekaterinburg, Novosibirsk, Irkutsk, Khabarovsk, Primorsky, Murmansk, Krasnoyarsk. Pabrik khusus ketujuh belas, Moskovsky (terletak di dekat kota Sergiev Posad), berada di bawah Pemerintah Moskow.

Setiap perusahaan "Radon" memiliki perlengkapan khusus tempat pembuangan limbah radioaktif(PZRO).

Untuk pembuangan sumber radiasi pengion bekas, fasilitas penyimpanan dekat permukaan teknik tipe sumur digunakan. Setiap perusahaan "Radon" telah menetapkan normal
pengoperasian fasilitas penyimpanan, penghitungan limbah yang terkubur, kontrol radiasi berkelanjutan dan pemantauan keadaan radioekologi lingkungan. Berdasarkan hasil pemantauan situasi radioekologis di daerah di mana RWDF berada, paspor radioekologi perusahaan secara berkala dibuat, yang disetujui oleh otoritas kontrol dan pengawasan.

Pabrik khusus "Radon" dirancang pada tahun 70-an abad XX sesuai dengan persyaratan standar keselamatan radiasi yang sekarang sudah ketinggalan zaman.

Sebelumnya

Pembuangan, pemrosesan, dan pembuangan limbah dari 1 hingga 5 kelas bahaya

Kami bekerja dengan semua wilayah Rusia. Lisensi yang valid. Set lengkap dokumen penutup. Pendekatan individual kepada klien dan kebijakan penetapan harga yang fleksibel.

Dengan menggunakan formulir ini, Anda dapat meninggalkan permintaan untuk penyediaan layanan, meminta proposal komersial, atau mendapatkan konsultasi gratis dari spesialis kami.

mengirim

Pada abad ke-20, pencarian tanpa henti untuk sumber energi yang ideal tampaknya telah berakhir. Sumber ini adalah inti atom dan reaksi yang terjadi di dalamnya - pengembangan aktif senjata nuklir dan pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir dimulai di seluruh dunia.

Tetapi planet ini dengan cepat menghadapi masalah - pemrosesan dan penghancuran limbah nuklir. Energi reaktor nuklir membawa banyak bahaya, serta limbah industri ini. Sampai saat ini belum ada teknologi pengolahan yang berkembang dengan baik, sedangkan bidangnya sendiri sedang aktif berkembang. Oleh karena itu, keselamatan terutama tergantung pada pembuangan yang benar.

Definisi

Limbah nuklir mengandung isotop radioaktif dari unsur kimia tertentu. Di Rusia, menurut definisi yang diberikan dalam Undang-Undang Federal No. 170 "Tentang Penggunaan Energi Atom" (tanggal 21 November 1995), penggunaan lebih lanjut dari limbah semacam itu tidak disediakan.

Bahaya utama bahan terletak pada emisi radiasi dosis raksasa, yang memiliki efek merugikan pada organisme hidup. Konsekuensi dari paparan radioaktif adalah kelainan genetik, penyakit radiasi dan kematian.

Peta klasifikasi

Sumber utama bahan nuklir di Rusia adalah industri tenaga nuklir dan pengembangan militer. Semua limbah nuklir memiliki tiga derajat radiasi, akrab bagi banyak orang dari kursus fisika:

• Alfa memancarkan.
• Beta - memancarkan.
• Gamma - memancarkan.

Yang pertama dianggap paling tidak berbahaya, karena memberikan tingkat radiasi yang tidak berbahaya, tidak seperti dua lainnya. Benar, ini tidak mencegah mereka memasuki kelas limbah paling berbahaya.


Secara umum, peta klasifikasi limbah nuklir di Rusia membaginya menjadi tiga jenis:

1. Puing-puing nuklir padat. Ini termasuk sejumlah besar bahan pemeliharaan di sektor energi, pakaian staf, dan puing-puing yang menumpuk selama bekerja. Limbah tersebut dibakar di tempat pembakaran, setelah itu abunya dicampur dengan campuran semen khusus. Itu dituangkan ke dalam tong, disegel dan dikirim ke penyimpanan. Pemakaman dirinci di bawah ini.
2. Cairan. Proses pengoperasian reaktor nuklir tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan solusi teknologi. Selain itu, ini termasuk air, yang digunakan untuk merawat pakaian khusus dan pekerja cuci. Cairan diuapkan dengan hati-hati, dan kemudian penguburan terjadi. Limbah cair sering didaur ulang dan digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir.
3. Elemen struktural reaktor, peralatan transportasi dan kontrol teknis di perusahaan merupakan kelompok yang terpisah. Pembuangan mereka adalah yang paling mahal. Saat ini ada dua jalan keluar: pemasangan sarkofagus atau pembongkaran dengan dekontaminasi parsial dan selanjutnya dikirim ke fasilitas penyimpanan untuk dimakamkan.

Peta limbah nuklir di Rusia juga mengidentifikasi yang tingkat rendah dan tingkat tinggi:

• Limbah tingkat rendah - muncul selama aktivitas lembaga medis, institut, dan pusat penelitian. Di sini, zat radioaktif digunakan untuk tes kimia. Tingkat radiasi yang dipancarkan oleh bahan-bahan ini sangat rendah. Pembuangan yang tepat memungkinkan limbah berbahaya diubah menjadi limbah normal dalam waktu sekitar beberapa minggu, setelah itu dapat dibuang sebagai limbah biasa.
• Limbah tingkat tinggi adalah bahan bakar bekas dari reaktor dan bahan yang digunakan dalam industri militer untuk mengembangkan senjata nuklir. Bahan bakar di stasiun terdiri dari batang khusus dengan bahan radioaktif. Reaktor beroperasi selama sekitar 12 sampai 18 bulan, setelah itu bahan bakar harus diganti. Pada saat yang sama, volume sampah sangat besar. Dan angka ini tumbuh di semua negara yang mengembangkan sektor energi nuklir. Pembuangan limbah tingkat tinggi harus mempertimbangkan semua nuansa untuk menghindari malapetaka bagi lingkungan dan manusia.

Daur ulang dan pembuangan

Saat ini, ada beberapa metode untuk pembuangan limbah nuklir. Semuanya memiliki kelebihan dan kekurangan, tetapi apa pun yang dikatakan orang, mereka tidak memungkinkan untuk sepenuhnya menghilangkan bahaya paparan radioaktif.

Pemakaman

Penguburan limbah adalah metode pembuangan yang paling menjanjikan, yang secara khusus digunakan secara aktif di Rusia. Pertama, proses vitrifikasi atau “vitrifikasi” limbah berlangsung. Zat bekas dikalsinasi, setelah itu kuarsa ditambahkan ke dalam campuran, dan "gelas cair" ini dituangkan ke dalam bentuk silinder khusus yang terbuat dari baja. Bahan kaca yang dihasilkan tahan terhadap air, sehingga mengurangi kemungkinan masuknya unsur radioaktif ke lingkungan.

Silinder yang sudah jadi dilas dan dicuci bersih, menghilangkan kontaminasi sekecil apa pun. Kemudian mereka dikirim ke penyimpanan untuk waktu yang sangat lama. Repositori diatur di daerah yang secara geologis stabil sehingga repositori tidak rusak.

Pemakaman geologi dilakukan pada kedalaman lebih dari 300 meter sehingga untuk waktu yang lama limbah tidak perlu perawatan lebih lanjut.

Pembakaran

Beberapa bahan nuklir, sebagaimana disebutkan di atas, merupakan hasil langsung dari produksi, dan semacam limbah sekunder di sektor energi. Ini adalah bahan yang telah terkena radiasi selama produksi: kertas bekas, kayu, pakaian, sampah rumah tangga.

Semua ini dibakar dalam tungku yang dirancang khusus untuk meminimalkan tingkat zat beracun di atmosfer. Abu, di antara limbah lainnya, disemen.

Penyemenan

Pembuangan (salah satu metode) limbah nuklir di Rusia dengan penyemenan adalah salah satu praktik yang paling luas. Intinya adalah menempatkan bahan iradiasi dan unsur radioaktif dalam wadah khusus, yang kemudian dituangkan dengan larutan khusus. Komposisi larutan semacam itu mencakup seluruh campuran unsur kimia.

Akibatnya, praktis tidak terkena lingkungan eksternal, yang memungkinkannya mencapai periode yang hampir tidak terbatas. Tetapi ada baiknya membuat reservasi bahwa pembuangan seperti itu hanya mungkin untuk pembuangan limbah dengan tingkat bahaya rata-rata.

Penyegelan

Praktik yang sudah berlangsung lama dan cukup andal yang ditujukan untuk penimbunan dan pengurangan limbah. Ini tidak digunakan untuk pengolahan bahan bakar dasar, tetapi memungkinkan pengolahan limbah berbahaya lainnya. Teknologi ini menggunakan penekan hidrolik dan pneumatik bertekanan rendah.

Aplikasi ulang

Penggunaan bahan radioaktif di bidang energi tidak terjadi sepenuhnya - karena kekhususan aktivitas zat-zat ini. Bekas, limbah masih menjadi sumber energi potensial bagi reaktor.

Di dunia modern, dan terlebih lagi di Rusia, situasi dengan sumber daya energi cukup serius, dan oleh karena itu penggunaan sekunder bahan nuklir sebagai bahan bakar untuk reaktor tampaknya tidak lagi luar biasa.

Saat ini, ada metode yang memungkinkan penggunaan bahan baku bekas untuk digunakan di sektor energi. Radioisotop yang terkandung dalam limbah digunakan untuk pengolahan makanan dan sebagai "baterai" untuk pengoperasian reaktor termoelektrik.

Namun sementara teknologinya masih dalam pengembangan, dan metode pengolahan yang ideal belum ditemukan. Namun demikian, pengolahan dan pemusnahan limbah nuklir memungkinkan untuk menyelesaikan sebagian masalah limbah tersebut, menggunakannya sebagai bahan bakar untuk reaktor.

Sayangnya, metode pembuangan limbah nuklir ini praktis tidak dikembangkan di Rusia.

Volume

Di Rusia, di seluruh dunia, volume limbah nuklir yang dikirim untuk dibuang berjumlah puluhan ribu meter kubik per tahun. Setiap tahun, gudang Eropa menerima sekitar 45 ribu meter kubik sampah, sementara di Amerika Serikat volume ini hanya dikonsumsi oleh satu tempat pembuangan sampah di negara bagian Nevada.

Limbah nuklir dan pekerjaan yang terkait dengannya di luar negeri dan di Rusia adalah aktivitas perusahaan khusus yang dipasok dengan teknologi dan peralatan berkualitas tinggi. Di pabrik, limbah mengalami berbagai metode pengolahan yang dijelaskan di atas. Akibatnya, dimungkinkan untuk mengurangi volume, mengurangi tingkat bahaya dan bahkan menggunakan beberapa sampah di sektor energi sebagai bahan bakar reaktor nuklir.

Atom yang damai telah lama membuktikan bahwa segala sesuatu tidak sesederhana itu. Sektor energi sedang berkembang dan akan terus berkembang. Hal yang sama dapat dikatakan tentang lingkungan militer. Tetapi jika kita terkadang menutup mata terhadap pembuangan limbah lain, pembuangan limbah nuklir yang tidak tepat dapat menyebabkan bencana total bagi seluruh umat manusia. Oleh karena itu, masalah ini membutuhkan solusi sejak dini, sebelum terlambat.

Setiap produksi meninggalkan limbah. Dan bola yang menggunakan sifat radioaktivitas tidak terkecuali. Peredaran bebas limbah nuklir, sebagai suatu peraturan, sudah tidak dapat diterima di tingkat legislatif. Oleh karena itu, mereka harus diisolasi dan dilestarikan, dengan mempertimbangkan karakteristik elemen individu.

Tanda, yaitu peringatan tentang bahaya radiasi pengion limbah radioaktif (radioactive waste)

Limbah radioaktif (RW) adalah zat yang mengandung unsur radioaktif. Limbah tersebut tidak penting secara praktis, yaitu tidak cocok untuk digunakan kembali.

Catatan! Cukup sering, konsep sinonim digunakan -.

Istilah "bahan bakar nuklir bekas - SNF" harus dibedakan dari istilah "limbah radioaktif". Perbedaan antara bahan bakar nuklir bekas dan limbah radioaktif adalah bahan bakar nuklir bekas setelah diolah kembali dengan baik dapat digunakan kembali dalam bentuk bahan segar untuk reaktor nuklir.

Informasi tambahan: SNF adalah seperangkat elemen bahan bakar, terutama terdiri dari residu bahan bakar dari instalasi nuklir dan sejumlah besar produk waktu paruh, sebagai aturan, mereka adalah isotop 137 Cs dan 90 Sr. Mereka secara aktif digunakan dalam pekerjaan lembaga ilmiah dan medis, serta di perusahaan industri dan pertanian.

Di negara kita, hanya ada satu organisasi yang berhak melakukan kegiatan pembuangan akhir limbah radioaktif. Ini adalah Operator Nasional Pengelolaan Limbah Radioaktif (FSUE NO RAO).

Tindakan organisasi ini diatur oleh Perundang-undangan Federasi Rusia (No. 190 FZ tertanggal 07/11/2011). Undang-undang mengatur pembuangan wajib limbah radioaktif yang diproduksi di wilayah Rusia, dan juga melarang impornya dari luar negeri.

Klasifikasi

Klasifikasi jenis sampah yang dipertimbangkan meliputi beberapa kelas RW dan terdiri dari:

• tingkat rendah (mereka dapat dibagi menjadi beberapa kelas: A, B, C dan GTCC (paling berbahaya));
• tingkat menengah (di Amerika Serikat, jenis limbah radioaktif ini tidak dipisahkan menjadi kelas tersendiri, sehingga konsep ini biasanya digunakan di negara-negara Eropa);
• limbah radioaktif tingkat tinggi.

Kadang-kadang kelas lain dari limbah radioaktif diisolasi: transuranik. Kelas ini termasuk limbah yang dicirikan oleh kandungan radionuklida pemancar transuranik dengan periode peluruhan yang lama dan nilai konsentrasinya yang sangat tinggi. Karena waktu paruh yang panjang dari limbah ini, penguburan berlangsung jauh lebih teliti daripada isolasi limbah radioaktif tingkat rendah dan menengah. Sangatlah bermasalah untuk memprediksi betapa berbahayanya zat-zat ini bagi situasi ekologis dan tubuh manusia.

Masalah pengelolaan limbah radioaktif

Selama operasi perusahaan pertama yang menggunakan senyawa radioaktif, diasumsikan bahwa dispersi sejumlah tertentu limbah radioaktif di area lingkungan diperbolehkan, berbeda dengan limbah yang dihasilkan di sektor industri lainnya.

Jadi, di perusahaan Mayak yang terkenal kejam, pada tahap awal operasinya, semua limbah radioaktif dibuang ke sumber air terdekat. Dengan demikian, terjadi pencemaran serius pada Sungai Techa dan sejumlah badan air yang terletak di atasnya.

Selanjutnya, ternyata di berbagai area biosfer ada akumulasi dan konsentrasi limbah radioaktif berbahaya dan oleh karena itu pembuangannya yang sederhana ke lingkungan tidak dapat diterima. Bersama dengan makanan yang terkontaminasi, elemen radioaktif memasuki tubuh manusia, yang mengarah pada peningkatan risiko paparan yang signifikan. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, berbagai metode pengumpulan, pengangkutan, dan penyimpanan limbah radioaktif telah dikembangkan secara aktif.

Pembuangan dan daur ulang

Pembuangan limbah radioaktif dapat dilakukan dengan berbagai cara. Itu tergantung pada kelas RW tempat mereka berada. Pembuangan limbah radioaktif tingkat rendah dan menengah dianggap paling primitif. Perhatikan juga bahwa berdasarkan struktur, limbah radioaktif dibagi menjadi zat berumur pendek dengan waktu paruh pendek dan limbah dengan waktu paruh panjang. Yang terakhir termasuk dalam kelas berumur panjang.

Untuk limbah berumur pendek, cara pembuangan yang paling sederhana dianggap sebagai penyimpanan jangka pendeknya di tempat yang ditunjuk khusus dalam wadah tertutup. Untuk waktu tertentu, limbah radioaktif dinetralkan, setelah itu limbah tidak berbahaya radioaktif dapat diproses dengan cara yang sama seperti pengolahan limbah rumah tangga. Limbah tersebut dapat mencakup, misalnya, bahan dari lembaga medis dan profilaksis (LPI). Wadah untuk penyimpanan jangka pendek dapat berupa tong standar dua ratus liter yang terbuat dari logam. Untuk menghindari masuknya unsur radioaktif dari wadah ke lingkungan, limbah biasanya diisi dengan campuran aspal atau semen.

Foto tersebut menunjukkan teknologi pengelolaan limbah radioaktif di salah satu perusahaan modern di Rusia

Pembuangan limbah yang terus-menerus dihasilkan di pembangkit listrik tenaga nuklir jauh lebih sulit untuk diterapkan dan memerlukan penggunaan metode khusus, seperti, misalnya, pemrosesan plasma, yang baru-baru ini diterapkan di PLTN Novovoronezh. Dalam hal ini, RW diubah menjadi zat seperti kaca, yang kemudian ditempatkan dalam wadah untuk tujuan pembuangan yang tidak dapat dibatalkan.

Pemrosesan seperti itu benar-benar aman dan memungkinkan pengurangan jumlah limbah radioaktif beberapa kali. Ini difasilitasi oleh pemurnian multistage produk pembakaran. Proses tersebut dapat berjalan secara off-line selama 720 jam, dengan produktivitas hingga 250 kg sampah per jam. Pada saat yang sama, indeks suhu di instalasi kiln mencapai 1800 0 , diyakini bahwa kompleks baru seperti itu akan bekerja selama 30 tahun lagi.

Keuntungan dari proses plasma untuk pemanfaatan limbah radioaktif di atas yang lain, seperti yang mereka katakan, sudah jelas. Dengan demikian, tidak perlu melakukan pemilahan sampah secara menyeluruh. Selain itu, berbagai metode pembersihan dapat mengurangi pelepasan kotoran berupa gas ke atmosfer.

Kontaminasi radioaktif, gudang limbah radioaktif di Rusia

Selama bertahun-tahun, perusahaan Mayak, yang terletak di bagian timur laut Rusia, adalah pembangkit listrik tenaga nuklir, tetapi pada tahun 1957 salah satu kecelakaan nuklir paling dahsyat terjadi di sana. Sebagai akibat dari insiden tersebut, hingga 100 ton limbah radioaktif berbahaya dilepaskan ke lingkungan alam, mempengaruhi wilayah yang luas. Pada saat yang sama, bencana itu disembunyikan dengan hati-hati sampai tahun 1980-an. Selama bertahun-tahun, limbah dibuang ke Sungai Karachay dari stasiun dan dari daerah sekitarnya yang terkontaminasi. Hal ini menjadi penyebab pencemaran sumber air, yang sangat diperlukan bagi ribuan orang.

"Mayak" jauh dari satu-satunya tempat di negara kita yang terkena kontaminasi radioaktif. Salah satu fasilitas berbahaya lingkungan utama di wilayah Nizhny Novgorod adalah tempat pembuangan limbah radioaktif, yang terletak 17 kilometer dari kota Semyonov, juga dikenal sebagai kuburan Semyonovsky.

Ada fasilitas penyimpanan di Siberia di mana limbah nuklir telah disimpan selama lebih dari 40 tahun. Untuk penyimpanan bahan radioaktif, mereka menggunakan kolam dan wadah terbuka, yang sudah mengandung sekitar 125 ribu ton limbah.

Di Rusia, secara umum, sejumlah besar wilayah telah ditemukan dengan tingkat radiasi melebihi norma yang diizinkan. Mereka bahkan termasuk kota-kota besar seperti St. Petersburg, Moskow, Kaliningrad, dll. Misalnya, di taman kanak-kanak dekat Institut. Kurchatov, kotak pasir untuk anak-anak dengan tingkat radiasi 612 ribu mR / jam diidentifikasi di ibukota kami. Jika seseorang berada di fasilitas anak yang "aman" ini selama 1 hari, maka dia akan diiradiasi dengan dosis radiasi yang mematikan.

Selama keberadaan Uni Soviet, terutama di pertengahan abad terakhir, limbah radioaktif paling berbahaya dapat dibuang ke jurang terdekat, sehingga terbentuk keseluruhan tempat pembuangan. Dan dengan pertumbuhan kota, tempat tidur dan produksi baru dibangun di tempat-tempat yang terkontaminasi ini.

Agak bermasalah untuk menilai nasib limbah radioaktif di biosfer. Hujan dan angin secara aktif menyebarkan polusi ke seluruh wilayah sekitarnya. Dengan demikian, dalam beberapa tahun terakhir, tingkat pencemaran Laut Putih akibat pembuangan limbah radioaktif telah meningkat secara signifikan.

Masalah penguburan

Ada dua pendekatan untuk pelaksanaan proses penyimpanan dan pembuangan limbah nuklir saat ini: lokal dan regional. Pembuangan limbah radioaktif di tempat produksinya sangat nyaman dari sudut pandang yang berbeda, namun pendekatan ini dapat menyebabkan peningkatan jumlah tempat pembuangan berbahaya selama pembangunan fasilitas baru. Di sisi lain, jika jumlah tempat-tempat ini sangat terbatas, maka akan ada masalah biaya dan memastikan pengangkutan sampah yang aman. Memang, terlepas dari apakah pengangkutan limbah radioaktif merupakan proses produksi, ada baiknya mengecualikan kriteria bahaya yang tidak ada. Membuat pilihan tanpa kompromi dalam hal ini sulit, jika bukan tidak mungkin. Di negara bagian yang berbeda, masalah ini diselesaikan dengan cara yang berbeda, dan belum ada konsensus.

Salah satu masalah utama yang dapat dipertimbangkan adalah identifikasi formasi geologi yang cocok untuk mengatur pemakaman limbah radioaktif. Terowongan dalam dan tambang yang digunakan untuk mengekstrak garam batu paling cocok untuk tujuan ini. Dan juga mereka sering mengadaptasi sumur di daerah yang kaya akan tanah liat dan batu. Ketahanan air yang tinggi, dengan satu atau lain cara, adalah salah satu karakteristik terpenting ketika memilih situs pemakaman. Semacam kuburan untuk limbah radioaktif muncul di tempat-tempat ledakan nuklir bawah tanah. Misalnya, di negara bagian Nevada, AS, di sebuah situs yang berfungsi sebagai tempat uji coba untuk sekitar 450 ledakan, hampir setiap ledakan ini membentuk gudang untuk limbah nuklir tingkat tinggi yang terkubur di dalam batu tanpa "hambatan" teknis.

Dengan demikian, masalah timbulan limbah radioaktif sangat sulit dan kontroversial. Kemajuan dalam tenaga nuklir, tentu saja, membawa manfaat luar biasa bagi umat manusia, tetapi juga menciptakan banyak masalah. Dan salah satu masalah utama dan belum terpecahkan saat ini adalah masalah pembuangan limbah radioaktif.

Lebih detail tentang sejarah masalah, serta tentang pandangan modern tentang masalah limbah nuklir, dapat dilihat dalam edisi khusus program Nuclear Legacy saluran TV Nauka 2.0.