1.परिचय..2

2. रेडियोधर्मी अपशिष्ट। उत्पत्ति और वर्गीकरण। 4

2.1 रेडियोधर्मी कचरे की उत्पत्ति। 4

2.2 रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण। 5

3. रेडियोधर्मी कचरे का निपटान. 7

3.1. रेडियोधर्मी कचरे का निपटान चट्टानोंओह। 8

3.1.1 परमाणु अपशिष्ट निपटान के लिए चट्टानों के मुख्य प्रकार और भौतिक और रासायनिक विशेषताएं। 15

3.1.2 रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान स्थल का चयन करना। 18

3.2 रेडियोधर्मी कचरे का गहन भूवैज्ञानिक निपटान। 19

3.3 निकट-सतह निपटान। 20

3.4 चट्टानों का पिघलना21

3.5प्रत्यक्ष इंजेक्शन22

3.6 रेडियोधर्मी कचरे के निपटान की अन्य विधियाँ23

3.6.1 समुद्र से निष्कासन23

3.6.2 समुद्र तल के नीचे से निष्कासन...23

3.6.3 आंदोलन क्षेत्रों में हटाना। 24

3.6.4 बर्फ की चादरों में दफनाना..25

3.6.5 इसमें हटाएँ वाह़य ​​अंतरिक्ष.. 25

4. रूसी परमाणु ऊर्जा उद्योग में रेडियोधर्मी अपशिष्ट और खर्च किया गया परमाणु ईंधन। 25

5. रूस में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की समस्याएं और इसे हल करने के संभावित तरीके... 26

5.1 रूसी संघ में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की संरचना.. 26

5.2 रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के सिद्धांत को बदलने के प्रस्ताव.. 28

6. निष्कर्ष.. 29

7. प्रयुक्त साहित्य की सूची: 30

1 परिचय

बीसवीं सदी का उत्तरार्ध तीव्र उग्रता से चिह्नित था पर्यावरण की समस्याए. मानव जाति की तकनीकी गतिविधि का पैमाना वर्तमान में तुलनीय है भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं. पिछले प्रकार के प्रदूषण के लिए पर्यावरण, जिसे व्यापक विकास प्राप्त हुआ है, रेडियोधर्मी संदूषण का एक नया खतरा जोड़ा गया है। पिछले 60-70 वर्षों में पृथ्वी पर विकिरण की स्थिति में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं: द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत तक, दुनिया के सभी देशों में लगभग 10-12 ग्राम विकिरण प्राप्त हुआ था। शुद्ध फ़ॉर्मप्राकृतिक रेडियोधर्मी पदार्थ - रेडियम। आजकल, एक मध्यम-शक्ति परमाणु रिएक्टर 10 टन कृत्रिम रेडियोधर्मी पदार्थों का उत्पादन करता है, जिनमें से अधिकांश, हालांकि, अल्पकालिक रेडियोधर्मी पदार्थ होते हैं और आयनीकरण विकिरण के स्रोतों का उपयोग लगभग सभी उद्योगों, स्वास्थ्य देखभाल में और व्यापक संचालन में किया जाता है वैज्ञानिक अनुसंधान की विविधता.

पिछली आधी सदी में, पृथ्वी पर करोड़ों अरबों रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न हुआ है, और ये संख्या हर साल बढ़ रही है। रेडियोधर्मी कचरे के निपटान और निपटान की समस्या विशेष रूप से विकट है। नाभिकीय ऊर्जा यंत्रअब दुनिया में अधिकांश परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को नष्ट करने का समय आ गया है (आईएईए के अनुसार, ये 65 से अधिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टर और 260 रिएक्टर वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं)। इसमें कोई संदेह नहीं है कि 50 से अधिक वर्षों से सैन्य कार्यक्रमों के कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप हमारे देश के क्षेत्र में रेडियोधर्मी कचरे की सबसे महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न हुई थी। सृजन और सुधार के दौरान परमाणु हथियारमुख्य कार्यों में से एक श्रृंखला प्रतिक्रिया देने वाली परमाणु विखंडनीय सामग्रियों का तेजी से उत्पादन करना था। ऐसी सामग्री अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम और हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम हैं। रेडियोधर्मी कचरे के लिए जमीन के ऊपर और भूमिगत सबसे बड़ी भंडारण सुविधाएं पृथ्वी पर बन गई हैं, जो एक विशाल प्रतिनिधित्व करती हैं संभावित ख़तराकई सैकड़ों वर्षों तक जीवमंडल के लिए।

http://zab.chita.ru/admin/pictures/424.jpg रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के मुद्दे पर मूल्यांकन की आवश्यकता है विभिन्न श्रेणियांऔर उनके भंडारण के तरीके, साथ ही विभिन्न पर्यावरणीय आवश्यकताएं। निपटान का लक्ष्य बहुत लंबे समय तक जीवमंडल से कचरे को अलग करना है, जिससे अवशेष सुनिश्चित हो सके रेडियोधर्मी पदार्थउदाहरण के लिए, प्राकृतिक पृष्ठभूमि रेडियोधर्मिता की तुलना में जीवमंडल तक पहुंचना नगण्य सांद्रता में होगा, और यह विश्वास भी प्रदान करेगा कि लापरवाह मानवीय हस्तक्षेप से जोखिम बहुत छोटा होगा। इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए भूवैज्ञानिक निपटान को व्यापक रूप से प्रस्तावित किया गया है।

हालाँकि, रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के तरीकों के संबंध में कई अलग-अलग प्रस्ताव हैं, उदाहरण के लिए:

· जमीन के ऊपर लंबे समय तक भंडारण,

· गहरे कुएं (कई किमी की गहराई पर),

चट्टानों का पिघलना (गर्मी पैदा करने वाले कचरे के लिए सुझाया गया)

· प्रत्यक्ष इंजेक्शन (केवल तरल अपशिष्ट के लिए उपयुक्त),

· समुद्र में निष्कासन,

· के अंतर्गत हटाना समुद्र तल,

· आवाजाही वाले क्षेत्रों में हटाना,

· बर्फ की चादरों को हटाना,

· अंतरिक्ष में हटाना

कुछ प्रस्ताव अभी भी वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किए जा रहे हैं विभिन्न देशविश्व, दूसरों पर पहले ही प्रतिबंध लगाया जा चुका है अंतर्राष्ट्रीय समझौते.ज्यादातर वैज्ञानिक शोध कर रहे हैं इस समस्या, भूवैज्ञानिक वातावरण में रेडियोधर्मी कचरे को दफनाने की सबसे तर्कसंगत संभावना को पहचानें।

आरएओ समस्या - अवयवविश्व शिखर सम्मेलन में "एजेंडा 21" अपनाया गया शीर्ष स्तररियो डी जनेरियो में पृथ्वी के मुद्दों पर (1992) और विशेष सत्र द्वारा अपनाए गए "एजेंडा 21 के आगे कार्यान्वयन के लिए कार्रवाई का कार्यक्रम" पर साधारण सभासंयुक्त राष्ट्र (जून 1997)। नवीनतम दस्तावेज़, विशेष रूप से, रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन के तरीकों में सुधार के लिए उपायों की एक प्रणाली का विस्तार करता है अंतरराष्ट्रीय सहयोगइस क्षेत्र में (सूचना और अनुभव का आदान-प्रदान, प्रासंगिक प्रौद्योगिकियों की सहायता और हस्तांतरण, आदि), रेडियोधर्मी कचरे के सुरक्षित भंडारण और निपटान को सुनिश्चित करने के लिए राज्यों की जिम्मेदारी को कड़ा करना।

अपने काम में मैं भूवैज्ञानिक वातावरण में रेडियोधर्मी कचरे के निपटान का विश्लेषण और मूल्यांकन करने का प्रयास करूंगा, साथ ही ऐसे निपटान के संभावित परिणामों का भी।

2. रेडियोधर्मी अपशिष्ट। उत्पत्ति और वर्गीकरण।

2.1 रेडियोधर्मी कचरे की उत्पत्ति।

रेडियोधर्मी कचरे में सामग्री, समाधान, गैसीय मीडिया, उत्पाद, उपकरण, जैविक वस्तुएं, मिट्टी आदि शामिल हैं जो आगे उपयोग के अधीन नहीं हैं, जिसमें रेडियोन्यूक्लाइड की सामग्री स्थापित स्तरों से अधिक है नियमों. खर्च किए गए परमाणु ईंधन (एसएनएफ) को भी "रॉ" श्रेणी में शामिल किया जा सकता है यदि इसे घटकों को निकालने के लिए बाद में प्रसंस्करण के अधीन नहीं किया जाता है और, उचित भंडारण के बाद, निपटान के लिए भेजा जाता है। आरडब्ल्यू को उच्च-स्तरीय अपशिष्ट (एचएलडब्ल्यू), मध्यवर्ती-स्तरीय अपशिष्ट (आईएलडब्ल्यू) और निम्न-स्तरीय अपशिष्ट (एलएलडब्ल्यू) में विभाजित किया गया है। कचरे का श्रेणियों में विभाजन नियमों द्वारा स्थापित किया गया है।

रेडियोधर्मी कचरा स्थिर का मिश्रण है रासायनिक तत्वऔर रेडियोधर्मी विखंडन और ट्रांसयूरेनियम रेडियोन्यूक्लाइड। विखंडन तत्व क्रमांकित 35-47; 55-65 विखंडन उत्पाद हैं परमाणु ईंधन. एक बड़े पावर रिएक्टर के संचालन के 1 वर्ष के दौरान (5% यूरेनियम-235 के साथ 100 टन परमाणु ईंधन लोड करते समय), 10% (0.5 टन) विखंडनीय सामग्री का उत्पादन होता है और लगभग 0.5 टन विखंडन तत्व उत्पन्न होते हैं। राष्ट्रव्यापी, अकेले परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों में प्रति वर्ष 100 टन विखंडन तत्व उत्पन्न होते हैं।

मुख्य और सबसे खतरनाकजीवमंडल के लिए, रेडियोधर्मी अपशिष्ट के तत्व हैं आरबी, सीनियर, वाई, जेडआर, मो, आरयू, आरएच, पीडी, आई, सीएस, बा, ला....डाइऔर ट्रांसयूरानिक तत्व: एनपी, पु, एएम और सेमी. संरचना में उच्च विशिष्ट गतिविधि वाले रेडियोधर्मी कचरे के समाधान एक सांद्रता वाले नाइट्रेट लवण के मिश्रण होते हैं नाइट्रिक एसिड 2.8 मोल/लीटर तक, उनमें योजक होते हैं एचएफ(0.06 मोल/लीटर तक) और H2SO4(0.1 मोल/लीटर तक)। समाधानों में संरचनात्मक तत्वों और रेडियोन्यूक्लाइड्स के लवण की कुल सामग्री लगभग 10 wt% है, न्यूट्रॉन कैप्चर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ट्रांसयूरेनियम तत्व बनते हैं। परमाणु रिएक्टरों में ईंधन (संवर्धित प्राकृतिक यूरेनियम) गोलियों के रूप में होता है उओ 2जिरकोनियम स्टील (ईंधन तत्व - टीवीईएल) से बनी ट्यूबों में रखा गया है। ये ट्यूब रिएक्टर कोर में स्थित हैं; उनके बीच मॉडरेटर ब्लॉक (ग्रेफाइट), नियंत्रण छड़ें (कैडमियम) और कूलिंग ट्यूब रखे जाते हैं जिनके माध्यम से शीतलक प्रसारित होता है - अक्सर पानी। ईंधन छड़ों का एक भार लगभग 1-2 वर्ष तक चलता है।

रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न होता है:

परमाणु ईंधन चक्र उद्यमों के संचालन और डीकमीशनिंग के दौरान (रेडियोधर्मी अयस्कों का खनन और प्रसंस्करण, ईंधन तत्वों का निर्माण, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पादन, खर्च किए गए परमाणु ईंधन का पुन: प्रसंस्करण);

परमाणु हथियारों के निर्माण, रक्षा सुविधाओं के संरक्षण और उन्मूलन और परमाणु सामग्री का उत्पादन करने वाले उद्यमों की गतिविधियों के परिणामस्वरूप दूषित क्षेत्रों के पुनर्वास के लिए सैन्य कार्यक्रमों को लागू करने की प्रक्रिया में;

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और उनके रखरखाव अड्डों के साथ नौसैनिक और नागरिक बेड़े के जहाजों के संचालन और डीकमीशनिंग के दौरान;

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था और चिकित्सा संस्थानों में आइसोटोप उत्पादों का उपयोग करते समय;

के परिणाम स्वरूप परमाणु विस्फोटहितों में राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था, खनन के दौरान, अंतरिक्ष कार्यक्रमों के दौरान, साथ ही परमाणु सुविधाओं पर दुर्घटनाओं के दौरान।

चिकित्सा और अन्य अनुसंधान संस्थानों में रेडियोधर्मी सामग्रियों का उपयोग करते समय, परमाणु उद्योग और सैन्य-औद्योगिक परिसर की तुलना में काफी कम मात्रा में रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न होता है - यह प्रति वर्ष कई दसियों घन मीटर कचरा है। हालाँकि, रेडियोधर्मी सामग्रियों का उपयोग बढ़ रहा है और इसके साथ ही कचरे की मात्रा भी बढ़ रही है।

2.2 रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण

आरडब्ल्यू को विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है (चित्र 1): एकत्रीकरण की अवस्था, विकिरण की संरचना (प्रकार) द्वारा, जीवनकाल (आधा जीवन) द्वारा टी 1/2), विशिष्ट गतिविधि द्वारा (विकिरण तीव्रता)। हालाँकि, विशिष्ट (मात्रा) गतिविधि द्वारा रूस में उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी कचरे के वर्गीकरण के अपने नुकसान और सकारात्मक पहलू हैं। नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि यह कचरे के आधे जीवन, रेडियोन्यूक्लाइड और भौतिक-रासायनिक संरचना, साथ ही उनमें प्लूटोनियम और ट्रांसयूरेनियम तत्वों की उपस्थिति को ध्यान में नहीं रखता है, जिसके भंडारण के लिए विशेष कड़े उपायों की आवश्यकता होती है। सकारात्मक पक्ष परयह है कि भंडारण और निपटान सहित रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के सभी चरणों में, मुख्य कार्य पर्यावरण प्रदूषण और आबादी के अत्यधिक जोखिम को रोकना है, और विशिष्ट (मात्रा) गतिविधि के स्तर के आधार पर रेडियोधर्मी कचरे का पृथक्करण सटीक रूप से निर्धारित किया जाता है। पर्यावरण और मनुष्यों पर उनके प्रभाव की डिग्री। विकिरण खतरे की माप विकिरण के प्रकार और ऊर्जा (अल्फा, बीटा, गामा उत्सर्जक) के साथ-साथ कचरे में रासायनिक रूप से विषाक्त यौगिकों की उपस्थिति से प्रभावित होती है। मध्यवर्ती स्तर के कचरे के लिए पर्यावरण से अलगाव की अवधि 100-300 वर्ष है, उच्च स्तर के कचरे के लिए - 1000 वर्ष या उससे अधिक, प्लूटोनियम के लिए - दसियों हज़ार वर्ष। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि रेडियोधर्मी कचरे को रेडियोधर्मी तत्वों के आधे जीवन के आधार पर विभाजित किया जाता है: अल्पकालिक, एक वर्ष से कम के आधे जीवन के साथ; मध्यम आयु वाले एक वर्ष से सौ वर्ष तक और दीर्घजीवी सौ वर्ष से अधिक जीवित रहते थे।

चित्र.1 रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण।

रेडियोधर्मी कचरे में, तरल और ठोस को उनके एकत्रीकरण की स्थिति के संदर्भ में सबसे आम माना जाता है। तरल रेडियोधर्मी कचरे को वर्गीकृत करने के लिए, विशिष्ट (मात्रा) गतिविधि पैरामीटर (तालिका 1) का उपयोग किया गया था। तरल रेडियोधर्मी कचराऐसे तरल पदार्थ जिनमें रेडियोन्यूक्लाइड की अनुमेय सांद्रता खुले जलाशयों में पानी के लिए स्थापित सांद्रता से अधिक है, पर विचार किया जाता है। हर साल, परमाणु ऊर्जा संयंत्र बड़ी मात्रा में तरल रेडियोधर्मी कचरा (LRW) उत्पन्न करते हैं। मूल रूप से, अधिकांश तरल रेडियोधर्मी कचरे को खुले जल निकायों में फेंक दिया जाता है, क्योंकि उनकी रेडियोधर्मिता पर्यावरण के लिए सुरक्षित मानी जाती है। तरल रेडियोधर्मी कचरा रेडियोकेमिकल उद्यमों और अनुसंधान केंद्रों पर भी उत्पन्न होता है।

तालिका 1. तरल रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण

सभी प्रकार के रेडियोधर्मी कचरे में से, तरल वाले सबसे आम हैं, क्योंकि संरचनात्मक सामग्री (स्टेनलेस स्टील्स, ज़िर्कोनियम ईंधन रॉड शैल इत्यादि) और तकनीकी तत्व (लवण) दोनों को समाधान में स्थानांतरित किया जाता है क्षार धातुएँवगैरह।)। अधिकांश तरल रेडियोधर्मी कचरा परमाणु ऊर्जा द्वारा उत्पन्न होता है। खर्च की गई ईंधन छड़ें, एकल संरचनाओं - ईंधन असेंबलियों में संयुक्त, सावधानीपूर्वक हटा दी जाती हैं और अल्पकालिक आइसोटोप के क्षय के कारण गतिविधि को कम करने के लिए विशेष निपटान पूल में पानी में रखी जाती हैं। तीन वर्षों में, गतिविधि लगभग एक हजार गुना कम हो जाती है। फिर ईंधन छड़ों को रेडियोकेमिकल संयंत्रों में भेजा जाता है, जहां उन्हें यांत्रिक कैंची से कुचल दिया जाता है और गर्म 6-एन नाइट्रिक एसिड में घोल दिया जाता है। तरल उच्च स्तरीय अपशिष्ट का 10% घोल बनता है। पूरे रूस में प्रति वर्ष लगभग 1000 टन ऐसा कचरा उत्पन्न होता है (प्रत्येक 50 टन के 20 टैंक)।

के लिए ठोस रेडियोधर्मी कचराअपशिष्ट की सतह पर सीधे प्रमुख विकिरण के प्रकार और एक्सपोज़र खुराक दर का उपयोग किया गया (तालिका 2)।

तालिका 2. ठोस रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण

ठोस रेडियोधर्मी कचरा रेडियोधर्मी कचरे का वह रूप है जो सीधे भंडारण या निपटान के अधीन है। ठोस अपशिष्ट के 3 मुख्य प्रकार हैं:

अयस्क प्रसंस्करण के दौरान निकाले नहीं गए यूरेनियम या रेडियम के अवशेष,

रिएक्टरों और त्वरक के संचालन के दौरान उत्पन्न कृत्रिम रेडियोन्यूक्लाइड,

ख़त्म हो चुके संसाधन, नष्ट हो चुके रिएक्टर, त्वरक, रेडियो रसायन और प्रयोगशाला उपकरण।

वर्गीकरण के लिए गैसीय रेडियोधर्मी कचराविशिष्ट (मात्रा) गतिविधि पैरामीटर का भी उपयोग किया जाता है, तालिका 3।

तालिका 3. गैसीय रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण

रेडियोधर्मी कचरे की श्रेणियाँ	आयतन गतिविधि, Ci/m 3
कम गतिविधि	10 -10 से नीचे
मामूली सक्रिय	10 -10 - 10 -6
अत्यंत सक्रिय	10 -6 से ऊपर

गैसीय रेडियोधर्मी कचरा मुख्य रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, रेडियोकेमिकल ईंधन पुनर्जनन संयंत्रों के संचालन के साथ-साथ परमाणु सुविधाओं में आग और अन्य आपात स्थितियों के दौरान बनता है।

यह हाइड्रोजन 3 एच (ट्रिटियम) का एक रेडियोधर्मी आइसोटोप है, जिसे ईंधन तत्वों के स्टेनलेस स्टील क्लैडिंग द्वारा बरकरार नहीं रखा जाता है, लेकिन ज़िरकोनियम क्लैडिंग द्वारा अवशोषित (99%) किया जाता है। इसके अलावा, परमाणु ईंधन के विखंडन से रेडियोजेनिक कार्बन, साथ ही रेडियोन्यूक्लाइड क्रिप्टन और क्सीनन का उत्पादन होता है।

निष्क्रिय गैसों, मुख्य रूप से 85 Kr (T 1/2 = 10.3 वर्ष), को रेडियोकेमिकल उद्योग उद्यमों में कैप्चर किया जाना चाहिए, इसे क्रायोजेनिक तकनीक और कम तापमान सोखना का उपयोग करके निकास गैसों से अलग किया जाना चाहिए। ट्रिटियम वाली गैसें पानी में ऑक्सीकृत हो जाती हैं, और कार्बन डाईऑक्साइड, जिसमें रेडियोजेनिक कार्बन मौजूद होता है, रासायनिक रूप से कार्बोनेट में बंधा होता है।

3. रेडियोधर्मी कचरे का निपटान.

रेडियोधर्मी कचरे के सुरक्षित निपटान की समस्या उन समस्याओं में से एक है जिस पर परमाणु ऊर्जा विकास का पैमाना और गतिशीलता काफी हद तक निर्भर करती है। रेडियोधर्मी कचरे के सुरक्षित निपटान का सामान्य कार्य उन्हें जैवचक्र से अलग करने के तरीकों का विकास करना है जो नकारात्मक को खत्म कर देगा पर्यावरणीय परिणाममनुष्य और पर्यावरण के लिए. सभी परमाणु प्रौद्योगिकियों के अंतिम चरण का अंतिम लक्ष्य कचरे में शेष रेडियोटॉक्सिसिटी की पूरी अवधि के लिए बायोसाइकिल से रेडियोधर्मी कचरे का विश्वसनीय अलगाव है।

वर्तमान में, रेडियोधर्मी कचरे के स्थिरीकरण के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास किया जा रहा है और उनके निपटान के विभिन्न तरीकों का अध्ययन किया जा रहा है, जिन्हें व्यापक उपयोग के लिए चुनने के मुख्य मानदंड निम्नलिखित हैं: - रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के उपायों को लागू करने की लागत को कम करना; - उत्पन्न द्वितीयक रेडियोधर्मी कचरे में कमी।

के लिए हाल के वर्षके लिए एक तकनीकी आधार तैयार किया गया है आधुनिक प्रणालीआरडब्ल्यू प्रबंधन. में परमाणु देशप्रौद्योगिकियों की एक पूरी श्रृंखला मौजूद है जो रेडियोधर्मी कचरे के कुशल और सुरक्षित प्रसंस्करण की अनुमति देती है, जिससे इसकी मात्रा कम हो जाती है। में सामान्य रूप से देखेंतरल रेडियोधर्मी कचरे को संभालने के लिए तकनीकी संचालन की श्रृंखला प्रस्तुत की जा सकती है निम्नलिखित प्रपत्र: हालाँकि, दुनिया में कहीं भी रेडियोधर्मी कचरे के अंतिम निपटान की कोई विधि नहीं चुनी गई है; रेडियोधर्मी कचरा प्रबंधन का तकनीकी चक्र बंद नहीं हुआ है: ठोस तरल रेडियोधर्मी कचरा, साथ ही ठोस रेडियोधर्मी कचरा, विशेष नियंत्रित स्थलों पर संग्रहीत किया जाता है, जिससे एक निर्माण होता है। भंडारण स्थलों की रेडियोपारिस्थितिकी स्थिति के लिए खतरा।

3.1. चट्टानों में रेडियोधर्मी कचरे का निपटान

इस प्रकार, रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान की समस्या को हल करते समय, इसका उपयोग किया जाता है "प्रकृति द्वारा संचित अनुभव", विशेष रूप से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि प्रायोगिक पेट्रोलॉजी के क्षेत्र के विशेषज्ञ शायद पहले व्यक्ति थे जो उत्पन्न हुई समस्या को हल करने के लिए तैयार थे।

वे तत्वों के मिश्रण से रेडियोधर्मी कचरे को अलग करना संभव बनाते हैं अलग समूह, उनकी भू-रासायनिक विशेषताओं में समान, अर्थात्:

· क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्व;

· हैलाइड्स;

· दुर्लभ पृथ्वी तत्व;

· एक्टिनाइड्स.

तत्वों के इन समूहों के लिए, आप उन चट्टानों और खनिजों को खोजने का प्रयास कर सकते हैं जो उनके लिए आशाजनक हैं बंधन .

प्राकृतिक रासायनिक (और यहां तक ​​कि परमाणु) रिएक्टर जो उत्पादन करते हैं विषैले पदार्थ, पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास में कोई खबर नहीं है। एक उदाहरण ओक्लो डिपॉजिट है, जहां ~ 200 मिलियन वर्ष पहले, 500 हजार वर्षों तक, ~ 3.5 किमी की गहराई पर, एक प्राकृतिक रिएक्टर संचालित होता था, जो आसपास की चट्टानों को 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करता था। उनके गठन के स्थल पर अधिकांश रेडियोआइसोटोप का संरक्षण यूरेनियम में उनके आइसोमोर्फिक समावेशन द्वारा सुनिश्चित किया गया था। बाद के विघटन को पुनर्प्राप्ति स्थिति द्वारा रोका गया था। फिर भी, लगभग 3 अरब साल पहले, ग्रह पर जीवन उत्पन्न हुआ, बहुत खतरनाक पदार्थों के बगल में सफलतापूर्वक सह-अस्तित्व में रहा, और विकसित हुआ।

आइए हम मानव जाति की मानव निर्मित गतिविधियों से अपशिष्ट को निष्क्रिय करने के तरीकों के रूप में उनके उपयोग के दृष्टिकोण से प्रकृति के आत्म-नियमन के मुख्य तरीकों पर विचार करें। ऐसे चार सिद्धांत बताए गए हैं।

क) अलगाव - हानिकारक पदार्थ कंटेनरों में केंद्रित होते हैं और विशेष अवरोधक पदार्थों द्वारा संरक्षित होते हैं। जलरोधी परतें कंटेनरों के प्राकृतिक एनालॉग के रूप में काम कर सकती हैं। हालाँकि, यह कचरे को बेअसर करने का बहुत विश्वसनीय तरीका नहीं है: जब इसे एक अलग मात्रा में संग्रहित किया जाता है खतरनाक पदार्थोंअपने गुणों को बनाए रखते हैं और, यदि सुरक्षात्मक परत का उल्लंघन किया जाता है, तो वे जीवमंडल में प्रवेश कर सकते हैं, जिससे सभी जीवित चीजें नष्ट हो सकती हैं। प्रकृति में, ऐसी परतों के टूटने से जहरीली गैसों का उत्सर्जन होता है (ज्वालामुखीय गतिविधि के साथ विस्फोट और गैसों का उत्सर्जन, गर्म राख, गैस के लिए कुओं की ड्रिलिंग करते समय हाइड्रोजन सल्फाइड का उत्सर्जन - घनीभूत)। विशेष भंडारण सुविधाओं में खतरनाक पदार्थों का भंडारण करते समय, कभी-कभी इन्सुलेट गोले के साथ विनाशकारी परिणाम. मानव निर्मित मानव गतिविधि का एक दुखद उदाहरण 1957 में भंडारण कंटेनरों के विनाश के कारण चेल्याबिंस्क में रेडियोधर्मी कचरे का उत्सर्जन है। अलगाव का उपयोग रेडियोधर्मी कचरे के अस्थायी भंडारण के लिए किया जाता है; भविष्य में, उनके दफन के दौरान बहु-बाधा सुरक्षा के सिद्धांत को लागू करना आवश्यक है, इस सुरक्षा के घटकों में से एक इन्सुलेशन परत होगी;

बी) फैलाव - हानिकारक पदार्थों का उस स्तर तक पतला होना जो जीवमंडल के लिए सुरक्षित है। प्रकृति में, वी.आई. वर्नाडस्की का तत्वों के सार्वभौमिक फैलाव का नियम लागू होता है। एक नियम के रूप में, क्लार्क जितना कम होगा, तत्व या उसके यौगिक (रेनियम, सीसा, कैडमियम) जीवन के लिए उतना ही अधिक खतरनाक होंगे। किसी तत्व का क्लार्क जितना अधिक होता है, वह उतना ही सुरक्षित होता है - जीवमंडल इसका "आदी" होता है। मानव निर्मित हानिकारक पदार्थों को नदियों, झीलों, समुद्रों और महासागरों के साथ-साथ धुएं के ढेर के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ते समय फैलाव के सिद्धांत का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। प्रकीर्णन का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन जाहिरा तौर पर केवल उन यौगिकों के लिए जिनका जीवनकाल भीतर है स्वाभाविक परिस्थितियांछोटा, और जो नहीं दे पाएगा हानिकारक उत्पादक्षय। इसके अलावा, उनमें से बहुत सारे नहीं होने चाहिए। इसलिए, उदाहरण के लिए, CO 2, आम तौर पर हानिकारक नहीं है, और कभी-कभी उपयोगी भी होता है। हालाँकि, पूरे वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में वृद्धि होती है ग्रीनहाउस प्रभावऔर थर्मल प्रदूषण. पदार्थ (उदाहरण के लिए, प्लूटोनियम) कृत्रिम रूप से उत्पादित होते हैं बड़ी मात्रा में. फैलाव का उपयोग अभी भी निम्न स्तर के कचरे को हटाने के लिए किया जाता है और, आर्थिक व्यवहार्यता के आधार पर, लंबे समय तक उनके निराकरण के तरीकों में से एक बना रहेगा। हालाँकि, सामान्य तौर पर, वर्तमान में, फैलाव की संभावनाएँ काफी हद तक समाप्त हो चुकी हैं और अन्य सिद्धांतों की तलाश करना आवश्यक है।

ग) प्रकृति में रासायनिक रूप से स्थिर रूपों में हानिकारक पदार्थों का अस्तित्व। में खनिज भूपर्पटीसैकड़ों लाखों वर्षों तक कायम रहता है। सामान्य सहायक खनिजों (ज़िरकोन, स्फीन और अन्य टिटानो- और ज़िरकोनोसिलिकेट्स, एपेटाइट, मोनाज़ाइट और अन्य फॉस्फेट, आदि) में कई भारी और रेडियोधर्मी तत्वों के संबंध में एक बड़ी आइसोमोर्फिक क्षमता होती है और पेट्रोजेनेसिस स्थितियों की लगभग पूरी श्रृंखला में स्थिर होते हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि प्लेसर से बने जिक्रोन, जिन्होंने मेजबान चट्टान के साथ मिलकर उच्च तापमान कायापलट और यहां तक ​​कि ग्रेनाइट निर्माण की प्रक्रियाओं का अनुभव किया, ने अपनी प्राथमिक संरचना बरकरार रखी।

घ) खनिज, सी क्रिस्टल जालीजिसमें निष्प्रभावी किए जाने वाले तत्व स्थित होते हैं, प्राकृतिक परिस्थितियों में वे पर्यावरण के साथ संतुलन में होते हैं। प्राचीन प्रक्रियाओं, कायापलट और मैग्माटिज्म की स्थितियों का पुनर्निर्माण, जो कई लाखों साल पहले हुआ था, इस तथ्य के कारण संभव है कि क्रिस्टलीय चट्टानों में, एक लंबे भूवैज्ञानिक समय के पैमाने पर, इन परिस्थितियों में बने खनिजों की संरचनागत विशेषताएं और एक दूसरे के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में होने से संरक्षित रहते हैं।

ऊपर वर्णित सिद्धांतों (विशेषकर अंतिम दो) का उपयोग रेडियोधर्मी कचरे को निष्क्रिय करने में किया जाता है।

मौजूदा आईएईए घटनाक्रम पृथ्वी की पपड़ी के स्थिर ब्लॉकों में ठोस रेडियोधर्मी कचरे के निपटान की सिफारिश करते हैं। मेट्रिसेस को मेजबान चट्टान के साथ न्यूनतम रूप से बातचीत करनी चाहिए और छिद्रों और फ्रैक्चर समाधानों में नहीं घुलना चाहिए। टुकड़े रेडियोन्यूक्लाइड्स और छोटे एक्टिनाइड्स को बांधने के लिए मैट्रिक्स सामग्री को जिन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, उन्हें निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:

मैट्रिक्स की ठोस समाधान के रूप में बांधने और बनाए रखने की क्षमता संभव है बड़ी संख्यारेडियोन्यूक्लाइड और उनके क्षय उत्पाद लंबे समय (भूवैज्ञानिक पैमाने) पर।

· ऐसी सामग्री बनें जो दफन स्थितियों (दीर्घकालिक भंडारण) के तहत भौतिक और रासायनिक अपक्षय प्रक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी हो।

· उच्च रेडियोन्यूक्लाइड सामग्री पर थर्मल रूप से स्थिर रहें।

· शारीरिक का एक जटिल होना- यांत्रिक विशेषताएं, जो किसी भी मैट्रिक्स सामग्री को परिवहन, दफनाने आदि की प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए होना चाहिए:

हे यांत्रिक शक्ति,

हे उच्च तापीय चालकता,

o थर्मल विस्तार के कम गुणांक,

o विकिरण क्षति का प्रतिरोध।

· एक सरल उत्पादन प्रवाह चार्ट रखें

· अपेक्षाकृत कम लागत वाले कच्चे माल से उत्पादित।

आधुनिक मैट्रिक्स सामग्रियों को उनकी चरण अवस्था के अनुसार ग्लासी (बोरोसिलिकेट और एलुमिनोफॉस्फेट ग्लास) और क्रिस्टलीय - पॉलीमिनरल (सिनरॉक्स) और मोनोमिनरल (ज़िरकोनियम फॉस्फेट, टाइटेनेट्स, ज़िरकोनेट्स, एल्युमिनोसिलिकेट्स, आदि) दोनों में विभाजित किया गया है।

परंपरागत रूप से, ग्लास मैट्रिसेस (संरचना में बोरोसिलिकेट और एल्युमिनोफॉस्फेट) का उपयोग रेडियोन्यूक्लाइड के स्थिरीकरण के लिए किया जाता था। ये ग्लास अपने गुणों में एलुमिनोसिलिकेट ग्लास के करीब हैं, केवल पहले मामले में एल्यूमीनियम को बोरॉन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और दूसरे मामले में सिलिकॉन को फॉस्फोरस द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। ये प्रतिस्थापन मेल्ट के पिघलने के तापमान को कम करने और प्रौद्योगिकी की ऊर्जा तीव्रता को कम करने की आवश्यकता के कारण होते हैं। ग्लास मैट्रिस विश्वसनीय रूप से 10-13 wt.% रेडियोधर्मी अपशिष्ट तत्वों को बरकरार रखता है। 70 के दशक के उत्तरार्ध में, पहली क्रिस्टलीय मैट्रिक्स सामग्री विकसित की गई - सिंथेटिक चट्टानें (सिन्रोक)। इन सामग्रियों में खनिजों का मिश्रण होता है - टाइटेनेट्स और ज़िरकोनेट्स पर आधारित ठोस समाधान और ग्लास मैट्रिसेस की तुलना में लीचिंग प्रक्रियाओं के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि सर्वोत्तम मैट्रिक्स सामग्री - सिन्रॉक्स - पेट्रोलॉजिस्ट (रिंगवुड और अन्य) द्वारा प्रस्तावित की गई थी। विकसित परमाणु ऊर्जा (यूएसए, फ्रांस, जर्मनी) वाले देशों में उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी कचरे के विट्रीफिकेशन के तरीके मेटास्टेबल चरण के रूप में ग्लास की विशिष्टता के कारण उनके दीर्घकालिक सुरक्षित भंडारण की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। जैसा कि अध्ययनों से पता चला है, यहां तक ​​कि भौतिक-रासायनिक अपक्षय प्रक्रियाओं के लिए सबसे प्रतिरोधी, एल्युमिनोफॉस्फेट ग्लास भी पृथ्वी की पपड़ी में दफन होने की स्थिति में अस्थिर हो जाते हैं। जहाँ तक बोरोसिलिकेट ग्लास की बात है, प्रायोगिक अध्ययनों के अनुसार, 350 डिग्री सेल्सियस और 1 केबार पर हाइड्रोथर्मल स्थितियों के तहत, वे समाधान में रेडियोधर्मी अपशिष्ट तत्वों को हटाने के साथ पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं। हालाँकि, विशेष भंडारण सुविधाओं में ग्लास मैट्रिसेस के भंडारण के बाद रेडियोधर्मी कचरे का विट्रीफिकेशन अब तक रेडियोन्यूक्लाइड्स के औद्योगिक तटस्थता का एकमात्र तरीका है।

आइए उपलब्ध मैट्रिक्स सामग्रियों के गुणों पर विचार करें। तालिका 4 उनकी संक्षिप्त विशेषताएँ प्रस्तुत करती है।

तालिका 4. तुलनात्मक विशेषताएँमैट्रिक्स सामग्री

गुण	(बी,सी)-ग्लास	(अल,पी)-ग्लास	सिंरोक	एनजेडपी 1)	चिकनी मिट्टी	ज़ीओ-लाइट्स
पीएच 2) और उनके टूटने वाले उत्पादों को ठीक करने की क्षमता	+	+	+	+	-	+
लीच प्रतिरोध	+	+	++	++	-	-
गर्मी प्रतिरोध	+	+	++	++	-	-
यांत्रिक शक्ति	+	+	++	?	-	+
विकिरण क्षति का प्रतिरोध	++	++	+	+	+	+
क्रस्टल चट्टानों में रखे जाने पर स्थिरता	-	-	++	?	+	-
उत्पादन तकनीक 3)	+	-	-	?	+	+
कच्चे माल की लागत 4)	+	+	-	-	++	++

मैट्रिक्स सामग्री के गुणों की विशेषताएं: "++" - बहुत अच्छा; "+" - अच्छा; "-" - खराब।

1) एनजेडपी - जिरकोनियम फॉस्फेट के चरण सामान्य सूत्र(I A x II B y III R z IV M v V C w)(PO 4) m ; जहां I A x ..... V C w - तत्व I-Vआवर्त सारणी के समूह;

2) आरएन - रेडियोन्यूक्लाइड;

3) उत्पादन तकनीक: "+" - सरल; "-" - जटिल;

4) फीडस्टॉक: "++" - सस्ता; "+" - औसत; "-" - महँगा।

तालिका के विश्लेषण से यह पता चलता है कि ऐसी कोई मैट्रिक्स सामग्री नहीं है जो सभी तैयार की गई आवश्यकताओं को पूरा करती हो। ग्लास और क्रिस्टलीय मैट्रिसेस (सिन्रोक और, संभवतः, नासिकोन) भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुणों के अपने परिसर के संदर्भ में सबसे स्वीकार्य हैं, हालांकि, उत्पादन और प्रारंभिक सामग्री दोनों की उच्च लागत, और तकनीकी योजना सीमा की सापेक्ष जटिलता; रेडियोन्यूक्लाइड्स को ठीक करने के लिए सिन्क्रोक के व्यापक उपयोग की संभावनाएँ। इसके अलावा, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, अतिरिक्त सुरक्षात्मक बाधाएं पैदा किए बिना पृथ्वी की पपड़ी में दफनाने के लिए कांच की स्थिरता अपर्याप्त है।

पेट्रोलॉजिस्ट और प्रायोगिक भू-रसायनज्ञों के प्रयास क्रिस्टलीय मैट्रिक्स सामग्रियों के नए संशोधनों की खोज से जुड़ी समस्याओं पर केंद्रित हैं जो पृथ्वी की पपड़ी की चट्टानों में रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

सबसे पहले, रेडियोधर्मी कचरे को ठीक करने के लिए खनिजों के ठोस समाधानों को संभावित मैट्रिक्स के रूप में सामने रखा गया था। रेडियोधर्मी कचरे के तत्वों को ठीक करने के लिए खनिजों के ठोस समाधानों को मैट्रिक्स के रूप में उपयोग करने की व्यवहार्यता के विचार की पुष्टि भूवैज्ञानिक वस्तुओं के व्यापक पेट्रोलॉजिकल और भू-रासायनिक विश्लेषण के परिणामों से की गई थी। यह ज्ञात है कि खनिजों में आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापन मुख्य रूप से डी.आई. मेंडेलीव की तालिका के तत्वों के समूहों के अनुसार किया जाता है:

फेल्डस्पार में: Na K Rb; सीए सीनियर बा; ना सीए (सीनियर, बा);

ओलिवाइन्स में: एमएन फे सह;

फॉस्फेट में: वाई ला...लू, आदि।

कार्य उच्च आइसोमोर्फिक क्षमता वाले प्राकृतिक खनिजों के बीच ऐसे ठोस समाधानों का चयन करना है जो सक्षम हों

रेडियोधर्मी अपशिष्ट तत्वों के उपरोक्त समूहों को केंद्रित करें। तालिका 5 कुछ खनिजों को दिखाती है जो रेडियोन्यूक्लाइड्स की नियुक्ति के लिए संभावित मैट्रिक्स हैं। प्राथमिक और सहायक दोनों खनिजों का उपयोग मैट्रिक्स खनिजों के रूप में किया जा सकता है।

तालिका 5. खनिज - रेडियोधर्मी अपशिष्ट तत्वों के संभावित सांद्रक।

खनिज	खनिज सूत्र	रेडियोधर्मी अपशिष्ट के तत्व खनिजों में समरूप रूप से स्थिर होते हैं
मुख्य चट्टान बनाने वाले खनिज
स्फतीय	(Na,K,Ca)(Al,Si)4O8	जीई, आरबी, सीनियर, एजी, सीएस, बा, ला...ईयू, टीएल
नेफलाइन	(Na,K)AlSiO4	ना, के, आरबी, सीएस, जीई
सोडालाइट	Na8Al6Si6O24Cl2	ना, के, आरबी, सीएस?, जीई, ब्र, आई, मो
ओलीवाइन	(Fe,Mg)2SiO4	फ़े, सह, नी, गे
पाइरॉक्सीन	(Fe,Mg)2Si2O6	ना, अल, टीआई, सीआर, फ़े, नी
जिओलाइट्स	(Na,Ca)[(Al,Si)nOm]k*xH2O	सह, नी, आरबी, सीनियर, सीएस, बा
सहायक खनिज
पेरोव्स्काइट	(Ce,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6	सीनियर, वाई, जेडआर, बा, ला...डी, थ, यू
एपेटाइट	(Ca,REE)5(PO4)3(F,OH)	वाई, ला...डी, मैं(?)
monazite	(आरईई)पीओ4	वाई, ला...डी, थ
स्फीन	(Ca,REE)TiSiO5	Mn,Fe,Co?,Ni,Sr,Y,Zr,Ba,La...Dy
ज़िरकोनोलाइट	CaZrTi2O7	सीनियर, वाई, जेडआर, ला...डी, जेडआर, थ, यू
जिक्रोन	ZrSiO4	य, ला...उप, ज्र, थ, उ

तालिका 5 में खनिजों की सूची को महत्वपूर्ण रूप से पूरक किया जा सकता है। जियोकेमिकल स्पेक्ट्रा के पत्राचार के अनुसार, एपेटाइट और स्फीन जैसे खनिज रेडियोन्यूक्लाइड के स्थिरीकरण के लिए सबसे उपयुक्त हैं, लेकिन मुख्य रूप से भारी दुर्लभ पृथ्वी तत्व जिक्रोन में केंद्रित हैं।

"जैसी जैसी स्थिति बनाए रखना" के सिद्धांत को लागू करने के लिए खनिजों का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है। क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्वों को फ्रेमवर्क एलुमिनोसिलिकेट्स के समूह के खनिजों में रखा जा सकता है, और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों और एक्टिनाइड्स के समूह के रेडियोन्यूक्लाइड्स को सहायक खनिजों में रखा जा सकता है।

ये खनिज विभिन्न प्रकार की आग्नेय और रूपांतरित चट्टानों में आम हैं। इसलिए, अब खनिजों को चुनने की विशिष्ट समस्या को हल करना संभव है - रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के लिए मौजूदा लैंडफिल की चट्टानों के लिए विशिष्ट तत्वों के सांद्रक। उदाहरण के लिए, मायाक संयंत्र (ज्वालामुखीय-तलछटी परत, पोर्फिराइट्स) के परीक्षण स्थलों के लिए, फेल्डस्पार, पाइरोक्सिन और सहायक खनिज (जिरकोन, स्फीन, फॉस्फेट, आदि) का उपयोग मैट्रिक्स सामग्री के रूप में किया जा सकता है।

चट्टानों में दीर्घकालिक निवास की स्थितियों के तहत खनिज मैट्रिक्स सामग्रियों के व्यवहार को बनाने और भविष्यवाणी करने के लिए, मैट्रिक्स - समाधान - मेजबान रॉक सिस्टम में प्रतिक्रियाओं की गणना करने में सक्षम होना आवश्यक है, जिसके लिए उनके थर्मोडायनामिक गुणों को जानना आवश्यक है। चट्टानों में, लगभग सभी खनिज ठोस समाधान होते हैं, जिनमें से सबसे आम फ्रेमवर्क एल्युमिनोसिलिकेट्स हैं। वे पृथ्वी की पपड़ी के आयतन का लगभग 60% बनाते हैं और उन्होंने हमेशा ध्यान आकर्षित किया है और भू-रसायनज्ञों और पेट्रोलॉजिस्टों के लिए अध्ययन की वस्तु के रूप में कार्य किया है।

थर्मोडायनामिक मॉडल के लिए एक विश्वसनीय आधार केवल खनिजों - ठोस समाधानों के संतुलन का प्रायोगिक अध्ययन हो सकता है।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के लिए लीचिंग के लिए मैट्रिस के प्रतिरोध का आकलन करना भी एक ऐसा काम है जो प्रायोगिक पेट्रोलॉजिस्ट और जियोकेमिस्ट द्वारा कुशलता से किया जाता है। IAEA MCC-1 के लिए आसुत जल में 90 डिग्री सेल्सियस पर एक परीक्षण विधि है। इससे निर्धारित खनिज मैट्रिसेस की लीचिंग दरें प्रयोगों की बढ़ती अवधि के साथ घटती जाती हैं (ग्लास मैट्रिसेस के विपरीत, जिसमें लीचिंग दरों की स्थिरता देखी जाती है)। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि खनिजों में, नमूने की सतह से तत्वों को हटाने के बाद, लीचिंग दर तत्वों के इंट्राक्रिस्टलाइन प्रसार द्वारा निर्धारित की जाती है, जो 90 डिग्री सेल्सियस पर बहुत कम है। इसलिए, लीचिंग में तेज कमी होती है दरें होती हैं. पानी के संपर्क में आने पर ग्लास लगातार संसाधित और क्रिस्टलीकृत होता है, और इसलिए प्रसंस्करण क्षेत्र गहराई में चला जाता है।

प्रायोगिक आंकड़ों से पता चला है कि खनिजों से तत्वों के निक्षालन की दर अलग-अलग होती है। लीचिंग प्रक्रियाएं, एक नियम के रूप में, असंगत रूप से आगे बढ़ती हैं। यदि हम चरम पर विचार करें तो सबसे अधिक कम गतिलीचिंग (50 - 78 दिनों में प्राप्त), फिर विभिन्न ऑक्साइडों की लीचिंग की दर में वृद्धि के अनुसार, एक श्रृंखला की योजना बनाई जाती है: अल ना (सीए) सी।

निम्नलिखित खनिज श्रृंखला में व्यक्तिगत ऑक्साइड के लिए लीचिंग दरें बढ़ जाती हैं:

SiO 2 के लिए: ऑर्थोक्लेज़ स्कैपोलाइट नेफेलाइनलैब्राडोराइट सोडालाइट

0.0080.140 (जी/एम 2× दिन)

Na 2 O के लिए: लैब्राडोराइट स्कैपोलाइट नेफलाइन सोडालाइट;

CaO के लिए 0.004 0.110 (जी/एम 2× दिन): लैब्राडोराइट स्कैपोलाइट एपेटाइट;

0.0060.013 (जी/एम 2× दिन)

कैल्शियम और सोडियम स्ट्रोंटियम और सीज़ियम के रूप में खनिजों में समान क्रिस्टल रासायनिक स्थिति पर कब्जा करते हैं, इसलिए, पहले अनुमान के अनुसार, हम मान सकते हैं कि उनकी लीचिंग दर समान और सिन्रॉक के करीब होगी। इस संबंध में, फ्रेमवर्क एल्युमिनोसिलिकेट्स रेडियोन्यूक्लाइड्स को बांधने के लिए आशाजनक मैट्रिक्स सामग्री हैं, क्योंकि उनमें से सीएस और सीनियर की लीचिंग दरें बोरोसिलिकेट ग्लास की तुलना में परिमाण के 2 ऑर्डर कम हैं और सिन्रोक-सी के लिए लीचिंग दरों के बराबर हैं, जो वर्तमान में है सबसे स्थिर मैट्रिक्स सामग्री।

एलुमिनोसिलिकेट्स के प्रत्यक्ष संश्लेषण, विशेष रूप से रेडियोधर्मी आइसोटोप वाले मिश्रण से, सिंक्रोक की तैयारी के समान जटिल और महंगी तकनीक की आवश्यकता होती है। अगला कदम जिओलाइट्स पर रेडियोन्यूक्लाइड के सोखने की विधि का उपयोग करके सिरेमिक मैट्रिसेस का विकास और संश्लेषण था, जिसके बाद उनका फेल्डस्पार में रूपांतरण हुआ।

यह ज्ञात है कि कुछ प्राकृतिक और सिंथेटिक जिओलाइट्स में सीनियर और सीएस के प्रति उच्च चयनात्मकता होती है। हालाँकि, जितनी आसानी से वे इन तत्वों को समाधानों से अवशोषित करते हैं, उतनी ही आसानी से वे उन्हें छोड़ भी देते हैं। समस्या यह है कि सोर्ब्ड सीनियर और सीएस को कैसे बरकरार रखा जाए। इनमें से कुछ जिओलाइट पूरी तरह से (पानी के बिना) फेल्डस्पार के लिए आइसोकेमिकल हैं; इसके अलावा, आयन एक्सचेंज सोरशन प्रक्रिया किसी दिए गए संरचना के जिओलाइट्स को प्राप्त करना संभव बनाती है, और इस प्रक्रिया को नियंत्रित करना और प्रबंधित करना अपेक्षाकृत आसान है।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट ठोसीकरण के अन्य तरीकों की तुलना में चरण परिवर्तनों के उपयोग के निम्नलिखित फायदे हैं:

· विभिन्न सांद्रता और तत्वों के अनुपात के विखंडन रेडियोन्यूक्लाइड्स के प्रसंस्करण समाधान की संभावना;

· जिओलाइट में अल/सी अनुपात के अनुसार रेडियोधर्मी अपशिष्ट तत्वों के साथ जिओलाइट सॉर्बेंट के सोखने और संतृप्ति की प्रक्रिया की लगातार निगरानी करने की क्षमता;

· जिओलाइट्स पर आयन एक्सचेंज तकनीकी रूप से अच्छी तरह से विकसित है और तरल अपशिष्ट के शुद्धिकरण के लिए उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसका अर्थ है प्रक्रिया की मूल बातों का अच्छा तकनीकी ज्ञान;

· जिओलाइट्स के सेरामाइजेशन की प्रक्रिया में प्राप्त फेल्डस्पार और फेल्डस्पैथॉइड के ठोस समाधान फीडस्टॉक में अल/सी अनुपात के सख्त पालन के संदर्भ में मांग नहीं कर रहे हैं, और परिणामी मैट्रिक्स सामग्री खनिज संघों के लिए चरण और रासायनिक पत्राचार के सिद्धांत से मेल खाती है। पृथ्वी की पपड़ी की आग्नेय और रूपांतरित चट्टानों का;

· कैल्सीनेशन चरण को समाप्त करके मैट्रिक्स के उत्पादन के लिए अपेक्षाकृत सरल तकनीकी योजना;

· शर्बत के रूप में उपयोग के लिए कच्चे माल (प्राकृतिक और कृत्रिम जिओलाइट्स) की तैयारी में आसानी;

· प्राकृतिक और सिंथेटिक जिओलाइट्स की कम लागत, अपशिष्ट जिओलाइट्स के उपयोग की संभावना।

इस विधि का उपयोग जलीय घोल को शुद्ध करने के लिए किया जा सकता है जिसमें सीज़ियम रेडियोन्यूक्लाइड भी होते हैं। जिओलाइट का फेल्डस्पाथिक सिरेमिक में परिवर्तन, चरण और रासायनिक पत्राचार की अवधारणा के अनुसार, चट्टानों में फेल्डस्पाथिक सिरेमिक रखने की अनुमति देता है जिसमें फेल्डस्पार मुख्य चट्टान बनाने वाले खनिज होते हैं; तदनुसार, स्ट्रोंटियम और सीज़ियम की लीचिंग को कम किया जाएगा। यह वास्तव में ये चट्टानें (ज्वालामुखीय-तलछटी परिसर) हैं जो मायाक उद्यम में रेडियोधर्मी कचरे के प्रस्तावित निपटान के लिए लैंडफिल के क्षेत्रों में स्थित हैं।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के लिए, एक ज़िरकोनियम फॉस्फेट सॉर्बेंट आशाजनक है, जिसके परिवर्तन से दुर्लभ पृथ्वी (तथाकथित एनजेडपी चरण) के ज़िरकोनियम फॉस्फेट युक्त सिरेमिक का उत्पादन होता है - जो लीचिंग के लिए बहुत स्थिर चरण होते हैं और पृथ्वी की पपड़ी में स्थिर होते हैं। ऐसे सिरेमिक से दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की लीचिंग की दर सिन्क्रोक की तुलना में कम परिमाण का एक क्रम है।

NaX और CuX जिओलाइट्स पर अवशोषण द्वारा आयोडीन को स्थिर करने के लिए, आयोडीन-सोडालाइट और CuI चरणों वाले सिरेमिक प्राप्त किए गए थे। इन सिरेमिक सामग्रियों से आयोडीन निक्षालन की दरें बोरोसिलिकेट ग्लास मैट्रिसेस से क्षार और क्षारीय पृथ्वी तत्वों की तुलना में हैं।

सबसॉलिडस क्षेत्र में विभिन्न रचनाओं के खनिजों के चरण पत्राचार के आधार पर दो-परत मैट्रिक्स का निर्माण एक आशाजनक दिशा है। क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार की तरह, कई प्रकार की चट्टानों में चट्टान बनाने वाला खनिज है। विशेष प्रयोगों से पता चला है कि घोल में स्ट्रोंटियम की संतुलन सांद्रता (250 डिग्री सेल्सियस और दबाव पर) संतृप्त भाप) सिस्टम में क्वार्ट्ज जोड़ने पर 6-10 गुना कम हो जाता है। इसलिए, ऐसी दो-परत सामग्री को ठोस समाधानों की लीचिंग प्रक्रियाओं के लिए मैट्रिसेस के प्रतिरोध में काफी वृद्धि करनी चाहिए।

पर कम तामपानयहाँ अमिश्रणीयता का विशाल क्षेत्र है। यह केंद्र में सीज़ियम कैल्सिलाइट के एक दाने के साथ दो-परत मैट्रिक्स के निर्माण का सुझाव देता है, जो साधारण कैल्सिलाइट की एक परत से ढका होता है। इस प्रकार, कोर और शेल एक दूसरे के साथ संतुलन में होंगे, जिससे बाहर की ओर सीज़ियम प्रसार की प्रक्रिया कम होनी चाहिए। कैल्सिलाइट स्वयं पोटेशियम श्रृंखला की क्षारीय आग्नेय चट्टानों में स्थिर है, जिसमें ऐसे "आदर्श" मैट्रिक्स को (चरण और रासायनिक पत्राचार के सिद्धांत के अनुसार) रखना संभव होगा। इन आव्यूहों का संश्लेषण भी चरण परिवर्तन के बाद सोर्शन द्वारा किया जाता है। उपरोक्त सभी मानवता के समक्ष समय-समय पर उत्पन्न होने वाली व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए मौलिक वैज्ञानिक अनुसंधान के परिणामों के अनुप्रयोग का एक उदाहरण दिखाता है।

3.1.1 परमाणु अपशिष्ट निपटान के लिए चट्टानों के मुख्य प्रकार और भौतिक और रासायनिक विशेषताएं।

हमारे देश और विदेश में अंतर्राष्ट्रीय अध्ययनों से पता चला है कि तीन प्रकार की चट्टानें मिट्टी (जलोढ़), चट्टानें (ग्रेनाइट, बेसाल्ट, पोर्फिराइट), सेंधा नमक रेडियोधर्मी कचरे के भंडार के रूप में काम कर सकती हैं। भूवैज्ञानिक संरचनाओं में ये सभी चट्टानें व्यापक हैं, इनका क्षेत्र पर्याप्त है और परतों या आग्नेय पिंडों की मोटाई।

काला नमक।

परतें काला नमकअत्यधिक सक्रिय रेडियोधर्मी कचरे और लंबे समय तक रहने वाले रेडियोन्यूक्लाइड वाले रेडियोधर्मी कचरे के लिए भी गहरे निपटान स्थलों के निर्माण के लिए एक वस्तु के रूप में काम कर सकता है। नमक द्रव्यमानों की एक विशेषता उनमें प्रवासी जल की अनुपस्थिति है (अन्यथा द्रव्यमान 200-400 मिलियन वर्षों तक अस्तित्व में नहीं रह सकता था), तरल या गैस बनाने वाली अशुद्धियों का लगभग कोई समावेश नहीं है, वे प्लास्टिक हैं, और संरचनात्मक क्षति हैं वे स्वयं ठीक हो सकते हैं, उनमें उच्च तापीय चालकता होती है, इसलिए उनमें अन्य चट्टानों की तुलना में उच्च गतिविधि वाले रेडियोधर्मी कचरे को रखना संभव होता है। इसके अलावा, सेंधा नमक में खदान बनाना अपेक्षाकृत आसान और सस्ता है। साथ ही, वर्तमान में, कई देशों में पहले से ही दसियों और सैकड़ों किलोमीटर ऐसे कार्य चल रहे हैं। इसलिए, किसी भी अपशिष्ट के अव्यवस्थित भंडारण के लिए, सेंधा नमक की परतों में मध्यम और बड़ी मात्रा (10-300 हजार मीटर 3) की गुहाओं का उपयोग किया जा सकता है, जो मुख्य रूप से कटाव या परमाणु विस्फोटों द्वारा बनाई जाती हैं। कम और मध्यम गतिविधि के कचरे का भंडारण करते समय, गुहा की दीवार पर तापमान भूतापीय तापमान से 50 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए, क्योंकि इससे पानी के वाष्पीकरण और खनिजों के अपघटन को रोका जा सकेगा। इसके विपरीत, उच्च-स्तरीय कचरे से गर्मी निकलने से नमक पिघल जाता है और पिघल जम जाता है, जो रेडियोन्यूक्लाइड को ठीक कर देता है। सभी प्रकार के रेडियोधर्मी कचरे को सेंधा नमक में दफनाने के लिए, बहुत गहरी खदानों और एडिट का उपयोग नहीं किया जा सकता है, जबकि मध्यम और निम्न स्तर के कचरे को बड़ी मात्रा में भूमिगत कक्षों में डाला जा सकता है या बैरल या डिब्बे में संग्रहीत किया जा सकता है। हालाँकि, सेंधा नमक में, नमी की उपस्थिति में, धातु के कंटेनरों का क्षरण काफी तीव्र होता है, जिससे नमक द्रव्यमान में लंबे समय तक रेडियोधर्मी कचरे को दफनाने पर तकनीकी बाधाओं का उपयोग करना मुश्किल हो जाता है।

नमक का लाभ उनकी उच्च तापीय चालकता है, और इसलिए, अन्य मामलों में समान स्थितियाँनमक भंडारों में तापमान अन्य वातावरणों में स्थित भंडारण सुविधाओं की तुलना में कम होगा।

लवणों का नुकसान उनकी अपेक्षाकृत उच्च तरलता है, जो एचएलडब्ल्यू की गर्मी रिलीज के कारण और भी अधिक बढ़ जाती है। समय के साथ, भूमिगत कामकाज नमक से भर जाता है। इसलिए, अपशिष्ट अप्राप्य हो जाता है, और प्रसंस्करण या पुनर्दफन के लिए इसे हटाना मुश्किल होता है। साथ ही, एचएलडब्ल्यू का प्रसंस्करण और व्यावहारिक उपयोग भविष्य में लागत प्रभावी साबित हो सकता है। यह यूरेनियम और प्लूटोनियम की महत्वपूर्ण मात्रा वाले प्रयुक्त परमाणु ईंधन के लिए विशेष रूप से सच है।

लवणों में अलग-अलग मोटाई की मिट्टी की परतों की उपस्थिति प्राकृतिक बाधाओं से परे रेडियोन्यूक्लाइड के प्रवासन को तेजी से सीमित करती है। जैसा कि विशेष रूप से किए गए अध्ययनों से पता चला है, इन चट्टानों में मिट्टी के खनिज पतली क्षैतिज परतें बनाते हैं या हेलाइट अनाज की सीमाओं पर छोटे लेंस और रिम्स के रूप में स्थित होते हैं। चट्टान के संपर्क में लाए गए Cs के साथ नमकीन पानी 4 महीनों में केवल निकटतम मिट्टी की परत तक नमूने में गहराई तक प्रवेश कर गया। साथ ही, रेडियोन्यूक्लाइड्स का प्रवासन न केवल स्पष्ट रूप से परिभाषित मिट्टी की परतों से बाधित होता है, बल्कि व्यक्तिगत हेलाइट अनाज के आसपास मिट्टी के किनारों के कम विपरीत जमाव से भी बाधित होता है।

इस प्रकार, हेलाइट-मिट्टी की प्राकृतिक संरचना में शुद्ध हेलाइट चट्टानों या एनहाइड्राइट के मिश्रण के साथ हेलाइट की तुलना में बेहतर इन्सुलेशन और ढाल गुण होते हैं। भौतिक वॉटरप्रूफिंग अवरोधक की संपत्ति के साथ-साथ, मिट्टी के खनिजों में उच्च सोखने के गुण होते हैं। नतीजतन, भंडारण सुविधा के अवसादन और उसमें पानी के प्रवेश की स्थिति में, हेलाइट-मिट्टी का निर्माण मुख्य दफन रेडियोन्यूक्लाइड्स के प्रवासी रूपों को सीमित और बनाए रखेगा। इसके अलावा, कटाव के बाद कंटेनर के तल पर बची हुई मिट्टी एक अतिरिक्त सोर्शन अवरोधक है जो तरल चरण में गुजरने पर भंडारण सुविधा के भीतर सीज़ियम और कोबाल्ट को बनाए रखने में सक्षम है ( आपातकाल) .

मिट्टी.

अपेक्षाकृत अल्पकालिक रेडियोन्यूक्लाइड के साथ एलएलडब्ल्यू और आईएलडब्ल्यू के लिए निकट-सतह भंडारण सुविधाओं या निपटान स्थलों के निर्माण के लिए मिट्टी अधिक उपयुक्त है। हालाँकि, कुछ देशों में एचएलडब्ल्यू का पता लगाने की योजना बनाई गई है। मिट्टी के फायदे कम पानी पारगम्यता और रेडियोन्यूक्लाइड के लिए उच्च सोखने की क्षमता हैं। नुकसान उनके बन्धन की आवश्यकता के साथ-साथ कम तापीय चालकता के कारण खदान की खुदाई की उच्च लागत है। 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, मिट्टी के खनिजों का निर्जलीकरण सोखने के गुणों और प्लास्टिसिटी के नुकसान, दरारें बनने और अन्य नकारात्मक परिणामों के साथ शुरू होता है।

चट्टानी चट्टानें.

यह शब्द कवर करता है विस्तृत श्रृंखलापूरी तरह से क्रिस्टल से बनी चट्टानें। इसमें सभी होलोक्रिस्टलाइन आग्नेय चट्टानें, क्रिस्टलीय शिस्ट और नीस, साथ ही कांच जैसी ज्वालामुखीय चट्टानें शामिल हैं। यद्यपि लवण या मार्बल होलोक्रिस्टलाइन चट्टानें हैं, वे इस अवधारणा में शामिल नहीं हैं।

क्रिस्टलीय चट्टानों का लाभ उनकी उच्च शक्ति और प्रतिरोध है मध्यम तापमान, तापीय चालकता में वृद्धि। क्रिस्टलीय चट्टानों में खदानें लगभग असीमित समय तक अपनी स्थिरता बनाए रख सकती हैं। क्रिस्टलीय चट्टानों में भूजल में आमतौर पर नमक की कम सांद्रता और थोड़ा क्षारीय कम करने वाला चरित्र होता है, जो आम तौर पर रेडियोन्यूक्लाइड की न्यूनतम घुलनशीलता की शर्तों को पूरा करता है। एचएलडब्ल्यू प्लेसमेंट के लिए क्रिस्टलीय द्रव्यमान में एक स्थान चुनते समय, घटक चट्टानों की उच्चतम ताकत विशेषताओं और कम फ्रैक्चरिंग वाले ब्लॉक का उपयोग किया जाता है।

एचएलडब्ल्यू-रॉक-भूजल प्रणाली में होने वाली भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं भंडार की विश्वसनीयता को बढ़ाने और घटाने दोनों में योगदान कर सकती हैं। भूमिगत खदान के कामकाज में एचएलडब्ल्यू की नियुक्ति मेजबान चट्टानों के गर्म होने का कारण बनती है, जिससे भौतिक रासायनिक संतुलन बाधित होता है। परिणामस्वरूप, एचएलडब्ल्यू वाले कंटेनरों के पास गर्म समाधानों का संचलन शुरू हो जाता है, जिससे आसपास के स्थान में खनिज निर्माण होता है। ऐसी चट्टानें, जो गर्म दरार वाले पानी के साथ संपर्क के परिणामस्वरूप, उनकी जल पारगम्यता को कम कर देंगी और सोखने के गुणों को बढ़ा देंगी, अनुकूल मानी जा सकती हैं।

कब्रिस्तान के लिए सबसे अनुकूल चट्टानें हैं जिनमें खनिज निर्माण की प्रतिक्रियाएं दरारें और छिद्रों के बंद होने के साथ होती हैं प्राकृतिक अवलोकनदिखाएँ कि चट्टानों की बुनियादीता जितनी अधिक होगी, वे निर्दिष्ट आवश्यकताओं को उतना ही अधिक पूरा करेंगे। इस प्रकार, ड्यूनाइट्स के जलयोजन के साथ नवगठित चरणों की मात्रा में 47%, गैब्रो - 16, डायराइट - 8, ग्रैनोडायराइट - 1% की वृद्धि होती है, और ग्रेनाइट्स के जलयोजन से दरारों की स्व-उपचार बिल्कुल भी नहीं होती है। कब्रगाह की स्थितियों के अनुरूप तापमान सीमा के भीतर, जलयोजन प्रतिक्रियाएं क्लोराइट, सर्पेन्टाइन, टैल्क, हाइड्रोमाइकस, मोंटमोरिलोनाइट और विभिन्न मिश्रित-परत चरणों जैसे खनिजों के निर्माण के साथ आगे बढ़ेंगी। उच्च अवशोषण गुणों की विशेषता वाले, ये खनिज भंडार के बाहर रेडियोन्यूक्लाइड के प्रसार को रोकेंगे।

इस प्रकार, एचएलडब्ल्यू के प्रभाव में बढ़ी हुई बुनियादीता की चट्टानों के इन्सुलेशन गुणों में वृद्धि होगी, जो हमें भंडार के निर्माण के लिए इन चट्टानों को बेहतर मानने की अनुमति देता है। इनमें पेरिडोटाइट्स, गैब्रोस, बेसाल्ट, उच्च बुनियादीता के क्रिस्टलीय शिस्ट, एम्फ़िबोलाइट्स आदि शामिल हैं।

कुछ भौतिक और रासायनिक गुणरेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के लिए महत्वपूर्ण चट्टानें और खनिज।

चट्टानों और खनिजों के विकिरण और तापीय स्थिरता के अध्ययन से पता चला है कि चट्टान के साथ विकिरण की परस्पर क्रिया के साथ विकिरण प्रवाह कमजोर हो जाता है और संरचना में विकिरण दोष प्रकट होते हैं, जिससे विकिरणित सामग्री में ऊर्जा का संचय होता है और तापमान में स्थानीय वृद्धि. ये प्रक्रियाएँ अपशिष्ट युक्त चट्टानों के मूल गुणों को बदल सकती हैं, चरण परिवर्तन का कारण बन सकती हैं, गैस निर्माण का कारण बन सकती हैं और भंडारण सुविधा की दीवारों की अखंडता को प्रभावित कर सकती हैं।

10 6 -10 8 Gy की अवशोषित खुराक सीमा के भीतर क्वार्ट्ज और फेल्डस्पार युक्त अम्लीय एल्युमिनोसिलिकेट चट्टानों के लिए, खनिज अपनी संरचना नहीं बदलते हैं। एलुमिनोसिलिकेट्स की सतह के अनाकारीकरण और इसके पिघलने के लिए, विकिरण भार की आवश्यकता होती है: 10 12 Gy तक की खुराक और एक साथ 673 K का थर्मल एक्सपोज़र। इस मामले में, सामग्री के घनत्व का आंशिक नुकसान और एल्यूमीनियम की व्यवस्था में गड़बड़ी होती है। सिलिकॉन-ऑक्सीजन में टेट्राहेड्रा होता है। जब मिट्टी के खनिजों को विकिरणित किया जाता है, तो उनकी सतह पर सोरा हुआ पानी दिखाई देता है। इसलिए, चिकनी मिट्टी की चट्टानों के लिए बड़ा मूल्यवानविकिरण पर, इसकी बाहरी सतह और इंटरलेयर स्थानों दोनों में पानी का रेडियोलिसिस होता है।

हालाँकि, उच्च-स्तरीय कचरे को दफनाने के दौरान विकिरण प्रभाव स्पष्ट रूप से इतना महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि γ-विकिरण भी मुख्य रूप से रेडियोधर्मी अपशिष्ट मैट्रिक्स में अवशोषित होता है, और इसका केवल एक छोटा सा अंश लगभग दूरी पर आसपास की चट्टान में प्रवेश करता है। एक मीटर. विकिरण का प्रभाव इस तथ्य से भी कमजोर होता है कि इन्हीं सीमाओं के भीतर सबसे बड़ा थर्मल प्रभाव होता है, जिससे विकिरण दोष "एनीलिंग" होता है।

अपशिष्ट भंडारण को समायोजित करने के लिए एल्युमिनोसिलिकेट चट्टानों का उपयोग करते समय, उनके सोखने के गुण सकारात्मक रूप से प्रकट होते हैं, जो आयनीकरण विकिरण के प्रभाव में बढ़ते हैं।

यूरोप और कनाडा में, भंडारण सुविधाओं की योजना बनाते समय, अधिकतम तापमान 100 डिग्री सेल्सियस और संयुक्त राज्य अमेरिका में इससे भी कम प्रदान किया जाता है, यह आंकड़ा 250 डिग्री सेल्सियस है। कुछ लेखकों का मानना ​​है कि भंडारण तापमान को 303 से ऊपर बढ़ने की अनुमति देना अनुचित है। 0 K, चूंकि सोरब्ड तल को हटाने से चट्टान की अखंडता का उल्लंघन हो सकता है, दरारें दिखाई दे सकती हैं, आदि। हालाँकि, अन्य लोगों का मानना ​​है कि पानी की फिल्मों के सतही संचय को खत्म करने के लिए, भंडारण सुविधा में सबसे तर्कसंगत तापमान 313-323 0 K से कम नहीं माना जाना चाहिए, क्योंकि इस मामले में हाइड्रोजन की रिहाई के साथ विकिरण गैस का निर्माण होता है। इष्टतम होगा.

चूँकि सोरबेड पानी किसी भी भूवैज्ञानिक चट्टान में मौजूद होता है, यह पहले लीचिंग एजेंट के रूप में कार्य करता है। किसी भी मिट्टी की चट्टान में पानी की एक महत्वपूर्ण मात्रा (12% तक) होती है, जो परिस्थितियों में होती है ऊंचा तापमानरेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडार की विशेषता, एक अलग चरण में जारी की जाएगी और पहले लीचिंग एजेंट के रूप में कार्य करेगी। इस प्रकार, कब्रिस्तानों में मिट्टी के अवरोधों के निर्माण में किसी भी प्रकार के ऑपरेशन के तहत लीचिंग प्रक्रिया शामिल होगी, जिसमें सशर्त रूप से सूखा भी शामिल है।

रेडियोधर्मी कचरे के निपटान या भंडारण के लिए स्थान (साइट) का चुनाव कई कारकों पर निर्भर करता है: आर्थिक, कानूनी, सामाजिक-राजनीतिक और प्राकृतिक। भूवैज्ञानिक पर्यावरण को एक विशेष भूमिका दी जाती है - विकिरण खतरनाक वस्तुओं से जीवमंडल की रक्षा के लिए अंतिम और सबसे महत्वपूर्ण बाधा।

निपटान स्थल को एक बहिष्करण क्षेत्र से घिरा होना चाहिए जिसमें रेडियोन्यूक्लाइड्स को प्रकट होने की अनुमति है, लेकिन जिसके बाहर गतिविधि कभी भी खतरनाक स्तर तक नहीं पहुंचती है। विदेशी वस्तुएं निपटान बिंदु से 3 जोन त्रिज्या के करीब स्थित नहीं हो सकती हैं। सतह पर इस क्षेत्र को स्वच्छता संरक्षण क्षेत्र कहा जाता है, लेकिन भूमिगत यह पर्वत श्रृंखला का एक अलग खंड है।

विमुख ब्लॉक को गोले से हटाया जाना चाहिए मानवीय गतिविधिसभी रेडियोन्यूक्लाइड्स के क्षय की अवधि के दौरान, इसलिए इसे खनिज भंडार के बाहर, साथ ही सक्रिय जल विनिमय के क्षेत्र के बाहर स्थित होना चाहिए। अपशिष्ट निपटान की तैयारी में आयोजित किया गया इंजीनियरिंग गतिविधियाँरेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान की आवश्यक मात्रा और घनत्व, सुरक्षा और पर्यवेक्षण प्रणालियों के संचालन को सुनिश्चित करना चाहिए, जिसमें निपटान स्थल और अलग किए गए ब्लॉक पर तापमान, दबाव और गतिविधि पर दीर्घकालिक नियंत्रण, साथ ही पूरे रेडियोधर्मी पदार्थों के प्रवासन पर नियंत्रण शामिल है। पर्वत श्रृंखला.

दृष्टिकोण से आधुनिक विज्ञानभंडारण स्थल पर भूवैज्ञानिक पर्यावरण के विशिष्ट गुणों पर निर्णय इष्टतम होना चाहिए, अर्थात सभी लक्ष्यों को पूरा करना और सबसे ऊपर सुरक्षा की गारंटी देना। यह वस्तुनिष्ठ होना चाहिए, अर्थात सभी इच्छुक पक्षों के लिए बचाव योग्य होना चाहिए। ऐसा निर्णय आम जनता को समझ में आना चाहिए।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के लिए क्षेत्र चुनते समय निर्णय में जोखिम की डिग्री के साथ-साथ विभिन्न जोखिमों का भी प्रावधान होना चाहिए आपातकालीन स्थितियाँ. पर्यावरण प्रदूषण जोखिम के भूवैज्ञानिक स्रोतों का आकलन करते समय, चट्टानों के भौतिक (यांत्रिक, थर्मल), निस्पंदन और सोखने के गुणों को ध्यान में रखना आवश्यक है; टेक्टोनिक स्थिति, सामान्य भूकंपीय खतरा, हाल की गलती गतिविधि, क्रस्टल ब्लॉकों की ऊर्ध्वाधर गति की गति; भू-आकृति विज्ञान विशेषताओं में परिवर्तन की तीव्रता: पर्यावरण की जल प्रचुरता, भूमिगत जल गतिशीलता की गतिविधि http://zab.chita.ru/admin/pictures/426.jpgх जल, प्रभाव सहित वैश्विक परिवर्तनजलवायु, रेडियोन्यूक्लाइड्स की गतिशीलता भूजल; वाटरप्रूफ स्क्रीन द्वारा सतह से अलगाव की डिग्री और भूमिगत और सतही जल के हाइड्रोलिक संचार के लिए चैनलों के निर्माण की विशेषताएं; मूल्यवान संसाधनों की उपलब्धता और उनकी खोज की संभावनाएं। ये भूवैज्ञानिक स्थितियाँ, जो भंडारण सुविधा के लिए किसी क्षेत्र की उपयुक्तता निर्धारित करती हैं, जोखिम के सभी स्रोतों के एक पैरामीटर प्रतिनिधि का उपयोग करके, स्वतंत्र रूप से मूल्यांकन किया जाना चाहिए। उन्हें चट्टानों, हाइड्रोजियोलॉजिकल स्थितियों, भूवैज्ञानिक, टेक्टोनिक और से संबंधित विशेष मानदंडों के एक सेट के आधार पर मूल्यांकन प्रदान करना होगा। खनिज स्रोत. इससे विशेषज्ञ भूवैज्ञानिक पर्यावरण की उपयुक्तता का सही आकलन कर सकेंगे। साथ ही, सूचना आधार की संकीर्णता के साथ-साथ विशेषज्ञों की व्यक्तिपरकता से जुड़ी अनिश्चितता को रेटिंग स्केल, विशेषताओं की रैंकिंग, प्रश्नावली का एक समान रूप और परीक्षा के कंप्यूटर प्रसंस्करण के उपयोग से कम किया जा सकता है। परिणाम। खर्च किए गए परमाणु ईंधन आपूर्ति के प्रकार, मात्रा, अल्पकालिक और दीर्घकालिक गतिशीलता के बारे में जानकारी भंडारण सुविधाओं, संचार की स्थापना (उपयोग) के लिए साइटों की उपयुक्तता का आकलन करने के लिए क्षेत्र के क्षेत्र की ज़ोनिंग करने का अवसर प्रदान करेगी। बुनियादी ढांचे का विकास और अन्य संबंधित, लेकिन कम महत्वपूर्ण समस्याएं नहीं।

3.2 रेडियोधर्मी कचरे का गहन भूवैज्ञानिक निपटान।

लंबे समय तक जिस पैमाने पर कुछ अपशिष्ट रेडियोधर्मी रहता है, उसने स्थिर भूवैज्ञानिक संरचनाओं में भूमिगत भंडारों में गहरे भूवैज्ञानिक निपटान के विचार को जन्म दिया है। अलगाव इंजीनियर और प्राकृतिक बाधाओं (चट्टान, नमक, मिट्टी) के संयोजन द्वारा प्रदान किया जाता है, और ऐसे निपटान स्थल को सक्रिय रूप से बनाए रखने का कोई दायित्व भविष्य की पीढ़ियों को नहीं दिया जाता है। इस पद्धति को अक्सर बहु-बाधा अवधारणा के रूप में जाना जाता है, यह मानते हुए कि अपशिष्ट पैकेजिंग, भंडार इंजीनियरिंग, और भूवैज्ञानिक पर्यावरण सभी रेडियोन्यूक्लाइड को लोगों और पर्यावरण तक पहुंचने से रोकने के लिए बाधाएं प्रदान करते हैं।

भंडारण सुविधा में चट्टानों में खोदी गई सुरंगें या गुफाएँ होती हैं जिनमें पैक किए गए कचरे को संग्रहीत किया जाता है। कुछ मामलों में (जैसे कि गीली चट्टान), अपशिष्ट कंटेनरों को एक अतिरिक्त अवरोध (जिसे बफर या बैकफ़िल कहा जाता है) प्रदान करने के लिए सीमेंट या मिट्टी (आमतौर पर बेंटोनाइट) जैसी सामग्री से घेर दिया जाता है। अपशिष्ट कंटेनरों के लिए सामग्री की पसंद और बफर के लिए डिज़ाइन और सामग्री समाहित किए जाने वाले अपशिष्ट के प्रकार और चट्टानों की प्रकृति जिसमें भंडार स्थित है, के आधार पर भिन्न होता है।

सुरंग खोदने का कार्य और ज़मीनीमानक खनन या सिविल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी का उपयोग करके गहरी भूमिगत भंडारण सुविधा का निर्माण करते समय, यह सुलभ स्थानों (उदाहरण के लिए, भूमि के नीचे या नीचे) तक सीमित है तटीय क्षेत्र), चट्टान के ब्लॉक जो पर्याप्त रूप से स्थिर हैं और शामिल नहीं हैं बड़ा प्रवाहभूजल, और गहराई 250 से 1000 मीटर के बीच। 1000 मीटर से अधिक की गहराई पर उत्खनन होता है अधिक हद तकतकनीकी रूप से कठिन और, तदनुसार, अधिक महंगा।

अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, बेल्जियम, चेक गणराज्य, फिनलैंड, जापान, नीदरलैंड, कोरिया गणराज्य, रूस, स्पेन, स्वीडन, स्विटजरलैंड और कई देशों में लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन के लिए गहन भूवैज्ञानिक निपटान पसंदीदा विकल्प बना हुआ है। संयुक्त राज्य अमेरिका। इस प्रकार, विभिन्न निपटान अवधारणाओं पर पर्याप्त जानकारी उपलब्ध है; कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं. लंबे समय तक जीवित रहने वाले मध्यवर्ती स्तर के कचरे के लिए वर्तमान में निपटान कार्यों के लिए लाइसेंस प्राप्त एकमात्र उद्देश्य-निर्मित गहरा भूवैज्ञानिक भंडार संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित है। फिनलैंड, स्वीडन और संयुक्त राज्य अमेरिका में खर्च किए गए ईंधन निपटान योजनाएं काफी उन्नत हैं, ऐसी पहली सुविधा 2010 तक चालू होने वाली है। वर्तमान में कनाडा और यूके में गहरी अंत्येष्टि नीतियों पर विचार किया जा रहा है।

3.3 निकट-सतह निपटान

IAEA इस विकल्प को रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के रूप में परिभाषित करता है, जिसमें इंजीनियरी बाधाओं के साथ या उसके बिना:

1. जमीनी स्तर पर निकट-सतह अंत्येष्टि। ये दफ़नाने सतह पर या उसके नीचे स्थित हैं, जहां सुरक्षात्मक कोटिंग लगभग कई मीटर मोटी है। अपशिष्ट कंटेनरों को निर्मित भंडारण कक्षों में रखा जाता है, और जब कक्ष भर जाते हैं, तो उन्हें भर दिया जाता है (बैकफिल्ड)। अंततः उन्हें बंद कर दिया जाएगा और एक अभेद्य विभाजन से ढक दिया जाएगा ऊपरी परतमिट्टी। इन दफ़नाने में कुछ प्रकार की जल निकासी और संभवतः गैस वेंटिलेशन प्रणाली शामिल हो सकती है।

2. जमीनी स्तर से नीचे की गुफाओं में सतह के निकट अंत्येष्टि। जमीनी स्तर पर निकट-सतह दफन के विपरीत, जहां खुदाई सतह से की जाती है, उथले दफन के लिए भूमिगत खुदाई की आवश्यकता होती है, लेकिन निपटान पृथ्वी की सतह से कई दस मीटर नीचे स्थित होता है और थोड़ा झुके हुए खदान के उद्घाटन के माध्यम से पहुंचा जा सकता है।

"निकट-सतह निपटान" शब्द "सतह निपटान" और "जमीन पर दफनाना" शब्दों का स्थान लेता है, लेकिन इस विकल्प का संदर्भ देते समय इन पुराने शब्दों का उपयोग अभी भी कभी-कभी किया जाता है।

ये दफन स्थल जलवायु में दीर्घकालिक परिवर्तनों (जैसे हिमनद) से प्रभावित हो सकते हैं, और सुरक्षा पहलुओं पर विचार करते समय इस प्रभाव को ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि ऐसे परिवर्तनों से इन दफन स्थलों का विनाश हो सकता है। हालाँकि, इस प्रकार के निपटान का उपयोग आमतौर पर रेडियोन्यूक्लाइड युक्त निम्न और मध्यवर्ती स्तर के कचरे के लिए किया जाता है एक छोटी सी अवधि मेंआधा जीवन (लगभग 30 वर्ष तक)।

जमीनी स्तर पर निकट-सतह अंत्येष्टि

यूके - वेल्स में ड्रिग, बीएनएफएल द्वारा संचालित।

स्पेन - एल कैब्रिल, ENRESA द्वारा प्रबंधित।

फ़्रांस - अयूब सेंटर, आंद्रा द्वारा प्रबंधित।

जापान - रोक्कसे मुरा, जेएनएफएल द्वारा प्रबंधित।

जमीनी स्तर से नीचे की गुफाओं में निकट-सतह अंत्येष्टिवर्तमान में प्रचालन में:

स्वीडन - फ़ोर्समार्क, जहाँ बाल्टिक सागर के तल के नीचे दफ़न की गहराई 50 मीटर है।

फिनलैंड - ओल्किलुओटो और लोविसा परमाणु ऊर्जा संयंत्र, जहां प्रत्येक दफन की गहराई लगभग 100 मीटर है।

3.4 चट्टानों का पिघलना

गहरे भूमिगत स्थित चट्टान को गलाने के एक विकल्प में कचरे को निकटवर्ती चट्टान में पिघलाना शामिल है। विचार एक स्थिर, ठोस द्रव्यमान का उत्पादन करना है जिसमें अपशिष्ट शामिल है, या अपशिष्ट को चट्टान में पतला रूप में एम्बेड करना है (यानी, चट्टान की एक बड़ी मात्रा में फैला हुआ) जिसे आसानी से लीच नहीं किया जा सकता है और सतह पर वापस नहीं ले जाया जा सकता है . यह विधि मुख्य रूप से विट्रीफाइड जैसे गर्मी पैदा करने वाले कचरे के लिए प्रस्तावित की गई है , और उपयुक्त गर्मी हानि कम करने वाली विशेषताओं वाली नस्लों के लिए।

तरल या ठोस रूप में अत्यधिक सक्रिय अपशिष्ट को गुहा या गहरे बोरहोल में रखा जा सकता है। फिर कचरे से निकलने वाली गर्मी जमा हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप पर्याप्त गर्मी मिलेगी उच्च तापमान, आसपास की चट्टान को पिघलाने और पिघले हुए पदार्थ की बढ़ती मोटाई में रेडियोन्यूक्लाइड को घोलने के लिए। जैसे ही चट्टान ठंडी होगी, यह क्रिस्टलीकृत हो जाएगी और रेडियोधर्मी पदार्थों के लिए एक मैट्रिक्स बन जाएगी, इस प्रकार अपशिष्ट चट्टान की एक बड़ी मात्रा में फैल जाएगा।

इस विकल्प की एक भिन्नता की गणना की गई है, जिसमें कचरे से उत्पन्न गर्मी कंटेनरों में जमा हो जाएगी, और चट्टान कंटेनर के चारों ओर पिघल जाएगी। वैकल्पिक रूप से, यदि अपशिष्ट पर्याप्त गर्मी उत्पन्न नहीं करता है, तो पारंपरिक या परमाणु विस्फोट द्वारा अपशिष्ट को रॉक मैट्रिक्स में स्थिर कर दिया जाएगा।

रेडियोधर्मी कचरे को हटाने के लिए रॉक मेल्टिंग को कभी भी लागू नहीं किया गया है। चट्टानों के पिघलने के प्रयोगशाला अध्ययनों के अलावा इस विकल्प की व्यवहार्यता का कोई व्यावहारिक प्रदर्शन नहीं हुआ है। इस विकल्प के कुछ उदाहरण और इसकी विविधताएँ नीचे वर्णित हैं।

1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत में, गहराई पर चट्टान को पिघलाने का विकल्प इंजीनियरिंग डिजाइन चरण में उन्नत किया गया था। इस परियोजना में एक शाफ्ट या बोरहोल का निर्माण शामिल था जो 2.5 किलोमीटर की गहराई तक गुहा में ले जाएगा। डिज़ाइन की समीक्षा की गई लेकिन यह प्रदर्शित नहीं किया गया कि अपशिष्ट मूल अपशिष्ट मात्रा से एक हजार गुना बड़ी चट्टान की मात्रा में स्थिर होगा।

एक अन्य प्रारंभिक प्रस्ताव गर्मी-प्रतिरोधी अपशिष्ट कंटेनरों को डिजाइन करना था जो इतनी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करेंगे कि वे अंतर्निहित चट्टान को पिघला देंगे, जिससे उन्हें बड़ी गहराई तक जाने की अनुमति मिलेगी, साथ ही पिघली हुई चट्टान उनके ऊपर जम जाएगी। यह विकल्प बर्फ की चादरों में उच्च-स्तरीय कचरे के निपटान के लिए प्रस्तावित समान स्व-निपटान विधियों के समान है।

1990 के दशक में इस विकल्प में नए सिरे से रुचि पैदा हुई, विशेष रूप से रूस और ब्रिटेन में विशेष उच्च-स्तरीय कचरे, विशेष रूप से प्लूटोनियम की सीमित मात्रा के निपटान के लिए। एक डिज़ाइन प्रस्तावित किया गया है जिसके तहत कंटेनर में कचरे की सामग्री, कंटेनर की संरचना और इसकी प्लेसमेंट योजना को कंटेनर को संरक्षित करने और कचरे को पिघली हुई चट्टान में एम्बेडेड होने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मेजबान चट्टान केवल आंशिक रूप से पिघलेगी और कंटेनर अधिक गहराई तक नहीं जाएगा।

रूसी वैज्ञानिकों ने प्रस्ताव दिया है कि उच्च-स्तरीय अपशिष्ट, विशेष रूप से अतिरिक्त प्लूटोनियम के साथ, एक गहरे शाफ्ट में रखा जाएगा और परमाणु विस्फोट द्वारा स्थिर किया जाएगा। हालाँकि, परमाणु विस्फोटों के उपयोग और साथ ही हथियार नियंत्रण उपायों पर विचार के कारण चट्टान के द्रव्यमान और भूजल में भारी गड़बड़ी के कारण इस विकल्प को आम तौर पर छोड़ दिया गया।

3.5 प्रत्यक्ष इंजेक्शन

इस दृष्टिकोण में तरल रेडियोधर्मी कचरे को सीधे गहरे भूमिगत चट्टान में इंजेक्ट करना शामिल है जिसे इसकी उपयुक्त अपशिष्ट रोकथाम विशेषताओं के लिए चुना जाता है (अर्थात, इंजेक्शन के बाद किसी भी आगे की गति को कम करना)।

इसके लिए कई भूवैज्ञानिक पूर्वापेक्षाओं की आवश्यकता होती है। अपशिष्ट को समायोजित करने के लिए पर्याप्त सरंध्रता और आसान इंजेक्शन (यानी स्पंज की तरह कार्य करने) की अनुमति देने के लिए पर्याप्त पारगम्यता के साथ एक चट्टान का निर्माण (इंजेक्शन जलाशय) होना चाहिए। इंजेक्शन जलाशय के ऊपर और नीचे अभेद्य परतें होनी चाहिए जो प्राकृतिक सील के रूप में कार्य कर सकें। क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर गति को सीमित करने वाली भूवैज्ञानिक विशेषताओं द्वारा अतिरिक्त लाभ प्रदान किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, भूजल को प्राकृतिक नमकीन युक्त चट्टानी परतों में पंप करना। यह इस तथ्य के कारण है कि नमकीन पानी का उच्च घनत्व ( नमक का पानी) ऊपर की ओर बढ़ने की संभावना कम हो जाएगी।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन, सिद्धांत रूप में, किसी भी प्रकार के रेडियोधर्मी कचरे के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, बशर्ते कि इसे एक समाधान या घोल (बहुत) में परिवर्तित किया जाए बहुत छोटे कणपानी में)। रेडियोधर्मी कचरे की गति को कम करने के लिए सीमेंट के घोल वाले घोल का भी उपयोग किया जा सकता है, जो भूमिगत रूप से कठोर होता है। जैसा कि नीचे वर्णित है, रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रत्यक्ष इंजेक्शन लागू किया गया है।

1957 में, रूस ने रेडियोधर्मी कचरे के इंजेक्शन के लिए उपयुक्त संरचनाओं का व्यापक भूवैज्ञानिक अध्ययन शुरू किया। तीन स्थल पाए गए, सभी तलछटी चट्टानों में। क्रास्नोयार्स्क-26 और टॉम्स्क-7 में, 400 मीटर तक की गहराई पर मिट्टी द्वारा अवरुद्ध झरझरा बलुआ पत्थर की परतों में इंजेक्शन लगाया गया था। दिमित्रोवग्राद में फिलहाल इंजेक्शन बंद कर दिया गया है, लेकिन वहां 1400 मीटर की गहराई पर बलुआ पत्थर और चूना पत्थर में इंजेक्शन लगाया जाता था। कुल मिलाकर, कई दसियों लाख घन मीटर कम, मध्यम और उच्च गतिविधि वाले कचरे को इंजेक्ट किया गया।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1970 के दशक में लगभग 7,500 क्यूबिक मीटर निम्न स्तर के कचरे को सीमेंट के घोल के रूप में लगभग 300 मीटर की गहराई तक सीधे डालने का प्रयास किया गया था। इसका उत्पादन 10 साल की अवधि में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी, टेनेसी में किया गया था, और आसपास की चट्टानों (शेल्स) में घोल की आवाजाही के बारे में अनिश्चितता के कारण इसे छोड़ दिया गया था। इसके अतिरिक्त, अमेरिका में दक्षिण कैरोलिना में सवाना नदी प्रसंस्करण परिसर के नीचे क्रिस्टलीय आधारशिला में उच्च-स्तरीय कचरे को डालने की योजना सार्वजनिक चिंताओं के कारण आगे बढ़ने से पहले ही रोक दी गई थी।

तेल और गैस उद्योग से अपशिष्ट उत्पादों के रूप में उत्पन्न रेडियोधर्मी सामग्री को आम तौर पर "प्राकृतिक उन्नत प्रौद्योगिकी रेडियोधर्मी सामग्री - टेनोर्म" कहा जाता है। यूके में, रेडियोधर्मिता के निम्न स्तर के कारण इनमें से अधिकांश कचरे को यूके रेडियोधर्मी पदार्थ अधिनियम 1993 के तहत निपटान से छूट प्राप्त है। हालाँकि, ऐसे कुछ कचरे की सक्रियता अधिक होती है। वर्तमान में सीमित संख्या में निपटान मार्ग उपलब्ध हैं, जिसमें बोरहोल (यानी स्रोत) में पुनः इंजेक्शन शामिल है, जिसे यूके पर्यावरण एजेंसी द्वारा अनुमोदित किया गया है।

3.6 रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के अन्य तरीके

समुद्र में निपटान रेडियोधर्मी कचरे से संबंधित है जिसे जहाजों पर ले जाया जाता है और डिज़ाइन किए गए पैकेजों में समुद्र में छोड़ा जाता है:

गहराई पर विस्फोट करने के परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी पदार्थ सीधे समुद्र में फैल जाता है, या

समुद्र तल तक गोता लगाना और उस तक अक्षुण्ण पहुँचना।

कुछ समय के बाद, कंटेनरों की भौतिक रोकथाम प्रभावी नहीं रह जाएगी, और रेडियोधर्मी पदार्थ नष्ट हो जाएंगे और समुद्र में घुल जाएंगे। आगे कमजोर पड़ने से रेडियोधर्मी पदार्थ धाराओं के प्रभाव में निर्वहन स्थल से दूर चले जाएंगे।

शेष रेडियोधर्मी पदार्थों की मात्रा समुद्र का पानीप्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय और अवशोषण की प्रक्रिया के दौरान समुद्री तलछट में रेडियोधर्मी पदार्थों की आवाजाही के कारण इसमें और कमी आएगी।

समुद्र में निम्न और मध्यवर्ती स्तर के कचरे के निपटान की विधि कुछ समय से प्रचलित है। यह निपटान की आम तौर पर स्वीकृत पद्धति से, जिसे वास्तव में कई देशों द्वारा लागू किया गया था, एक ऐसी पद्धति में बदल गया है जो अब अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा प्रतिबंधित है। जिन देशों ने कभी न कभी उपरोक्त विधियों का उपयोग करके रेडियोधर्मी कचरे को समुद्र में छोड़ने का प्रयास किया है उनमें बेल्जियम, फ्रांस, जर्मनी संघीय गणराज्य, इटली, नीदरलैंड, स्वीडन और स्विट्जरलैंड के साथ-साथ जापान भी शामिल हैं। दक्षिण कोरियाऔर अमेरिका. उच्च स्तरीय कचरे के लिए यह विकल्प लागू नहीं किया गया है।

3.6.2 समुद्र तल को हटाना

निपटान विकल्प में समुद्र तल के नीचे रेडियोधर्मी अपशिष्ट कंटेनरों को समुद्र तल के नीचे उपयुक्त भूवैज्ञानिक वातावरण में निपटान करना शामिल है बहुत गहराई. यह विकल्प निम्न, मध्यम और उच्च स्तर के कचरे के लिए प्रस्तावित किया गया है। इस विकल्प की विविधताओं में शामिल हैं:

समुद्र तल के नीचे स्थित एक भंडारण सुविधा। भंडारण सुविधा भूमि से, एक छोटे से निर्जन द्वीप से, या किनारे से कुछ दूरी पर स्थित संरचना से पहुंच योग्य होगी;

गहरे समुद्र तलछट में रेडियोधर्मी कचरे का निपटान यह विधि अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा निषिद्ध है।

समुद्र तल के नीचे से निष्कासन कहीं भी लागू नहीं किया गया है और अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा इसकी अनुमति नहीं है।

समुद्र तल के नीचे बनाए गए भंडार में रेडियोधर्मी कचरे के निपटान पर स्वीडन और यूके द्वारा विचार किया गया है। यदि समुद्र तल के नीचे एक भंडार की अवधारणा को वांछनीय माना जाता है, तो ऐसे भंडार का डिज़ाइन भविष्य में अपशिष्ट वापसी की संभावना सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। ऐसे भंडार में कचरे का नियंत्रण समुद्र में निपटान के अन्य तरीकों की तुलना में कम समस्याग्रस्त होगा।

1980 के दशक में, गहरे समुद्र के तलछट में उच्च स्तर के कचरे के निपटान की संभावना की जांच की गई और संगठन द्वारा एक औपचारिक रिपोर्ट प्रस्तुत की गई। आर्थिक सहयोगऔर विकास. इस अवधारणा को साकार करने के लिए, रेडियोधर्मी कचरे को संक्षारण प्रतिरोधी कंटेनरों या ग्लास में पैक करने की योजना बनाई गई थी, जिसे समुद्र तल के स्थिर गहरे भूविज्ञान में जल स्तर से कम से कम 4,000 मीटर नीचे रखा जाएगा, जिसे पानी के धीमे प्रवाह और दोनों के लिए चुना गया था। क्षमता रेडियोन्यूक्लाइड्स की गति में देरी करती है। रेडियोधर्मी पदार्थ, तलछट से गुजरते हुए, फिर तनुकरण, फैलाव, प्रसार और अवशोषण की उन्हीं प्रक्रियाओं से गुजरेंगे जो समुद्र में निस्तारित रेडियोधर्मी कचरे को प्रभावित करते हैं। इसलिए यह निपटान विधि सीधे समुद्र तल पर रेडियोधर्मी कचरे के निपटान की तुलना में रेडियोन्यूक्लाइड की अतिरिक्त रोकथाम प्रदान करती है।

गहरे समुद्र की तलछट में रेडियोधर्मी कचरे का निपटान दो तरीकों से किया जा सकता है विभिन्न तरीके: प्लेसमेंट स्थलों के लिए पेनेट्रेटर्स (तलछट में प्रवेश करने के लिए उपकरण) या ड्रिलिंग कुओं का उपयोग करना। समुद्र तल के नीचे अपशिष्ट कंटेनरों के निपटान की गहराई दोनों तरीकों में से प्रत्येक के लिए भिन्न हो सकती है। यदि पेनेट्रेटर्स का उपयोग किया जाता, तो अपशिष्ट कंटेनरों को लगभग 50 मीटर की गहराई तक तलछट में रखा जा सकता था। कई टन वजनी ये भेदक पानी में डूब जाएंगे और तलछट में घुसने के लिए पर्याप्त गति प्राप्त करेंगे। समुद्री तलछट में रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान का एक प्रमुख पहलू यह है कि अपशिष्ट को तलछट की मोटाई के आधार पर समुद्र तल से अलग किया जाता है। 1986 में, भूमध्य सागर में लगभग 250 मीटर की गहराई पर किए गए प्रयोगों से इस पद्धति में कुछ विश्वास पैदा हुआ।

प्रयोगों से स्पष्ट रूप से पता चला कि प्रवेशकर्ताओं द्वारा बनाए गए प्रवेश पथ बंद कर दिए गए थे और आसपास के अबाधित तलछट के समान घनत्व के फिर से ढीले तलछट से भर गए थे।

ड्रिलिंग उपकरण का उपयोग करके समुद्र तल के नीचे कचरे को रखना भी संभव है, जिसका उपयोग लगभग 30 वर्षों से बड़ी गहराई पर किया जाता रहा है। इस पद्धति से, पैकेज्ड कचरे को समुद्र तल से 800 मीटर नीचे ड्रिल किए गए बोरहोल में रखा जा सकता है, जिसमें सबसे ऊपरी कंटेनर समुद्र तल से लगभग 300 मीटर नीचे स्थित होता है।

3.6.3आंदोलन क्षेत्रों में हटाना

संचलन क्षेत्र वे क्षेत्र हैं जिनमें पृथ्वी की पपड़ी की एक सघन प्लेट दूसरी, हल्की प्लेट की ओर नीचे की ओर बढ़ती है। एक लिथोस्फेरिक प्लेट के दूसरे पर जोर देने से एक भ्रंश (खाई) का निर्माण होता है जो समुद्री तट से कुछ दूरी पर दिखाई देता है, और पृथ्वी की परत प्लेटों के झुके हुए संपर्क के क्षेत्र में भूकंप का कारण बनता है। प्रमुख प्लेट का किनारा कुचल जाता है और ऊपर उठ जाता है, जिससे भ्रंश के समानांतर पहाड़ों की एक श्रृंखला बन जाती है। गहरे समुद्री तलछट नीचे की ओर जाने वाली प्लेट से निकल जाते हैं और निकटवर्ती पहाड़ों में निर्मित हो जाते हैं। जब कोई समुद्री प्लेट गर्म आवरण में डूब जाती है, तो उसके कुछ हिस्से पिघलना शुरू हो सकते हैं। इस प्रकार मैग्मा बनता है, जो ऊपर की ओर पलायन करता है, इसका कुछ भाग ज्वालामुखीय क्रेटर से निकलने वाले लावा के रूप में पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। जैसा कि संलग्न चित्रण में दिखाया गया है, इस विकल्प का विचार कचरे को ऐसे भ्रंश क्षेत्र में दफनाना था ताकि इसे पृथ्वी की परत में गहराई तक ले जाया जा सके।

इस विधि को अंतर्राष्ट्रीय समझौतों द्वारा अनुमति नहीं है क्योंकि यह समुद्र में निपटान का एक रूप है, हालांकि प्लेट आंदोलन के क्षेत्र पृथ्वी की सतह पर कई स्थानों पर मौजूद हैं, लेकिन भौगोलिक रूप से उनकी संख्या बहुत सीमित है। रेडियोधर्मी कचरा पैदा करने वाले किसी भी देश को इस समस्या का अंतरराष्ट्रीय स्तर पर स्वीकार्य समाधान ढूंढे बिना गहरे समुद्र की खाइयों में निपटान पर विचार करने का अधिकार नहीं है। हालाँकि, यह विकल्प कहीं भी लागू नहीं किया गया है, क्योंकि यह समुद्र में रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के रूपों में से एक है और इसलिए अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा इसकी अनुमति नहीं है।

3.6.4बर्फ की चादरों में दफनाना

इस निपटान विकल्प में, गर्मी उत्सर्जित करने वाले कचरे वाले कंटेनरों को स्थिर बर्फ की चादरों में रखा जाएगा, जैसे कि ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका में पाए जाते हैं। कंटेनर आसपास की बर्फ को पिघला देंगे और बर्फ की चादर में गहराई तक डूब जाएंगे, जहां बर्फ कचरे के ऊपर फिर से क्रिस्टलीकृत हो सकती है, जिससे एक शक्तिशाली अवरोध पैदा हो सकता है।

यद्यपि तकनीकी रूप से सभी प्रकार के रेडियोधर्मी कचरे के लिए बर्फ की चादरों में निपटान पर विचार किया जा सकता है, लेकिन इसे केवल उच्च स्तर के कचरे के लिए गंभीरता से खोजा गया है, जहां कचरे से उत्पन्न गर्मी का उपयोग बर्फ को पिघलाकर कचरे को स्वयं दफनाने के लिए किया जा सकता है।

बर्फ की चादरों में हटाने का विकल्प कभी भी लागू नहीं किया गया है। इसे उन देशों द्वारा अस्वीकार कर दिया गया है जिन्होंने अंटार्कटिक संधि पर हस्ताक्षर किए हैं या अपनी राष्ट्रीय सीमाओं के भीतर अपने रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन के लिए समाधान प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध हैं। 1980 के बाद से, इस विकल्प की कोई गंभीर जाँच नहीं की गई है।

3.6.5 बाह्य अंतरिक्ष में निष्कासन

इस विकल्प का उद्देश्य रेडियोधर्मी कचरे को अंतरिक्ष में छोड़ कर पृथ्वी से हमेशा के लिए हटाना है। जाहिर है, कचरे को इस तरह से पैक किया जाना चाहिए कि सबसे अकल्पनीय दुर्घटना परिदृश्यों में भी उसे कोई नुकसान न हो। पैकेज्ड कचरे को बाहरी अंतरिक्ष में लॉन्च करने के लिए रॉकेट या अंतरिक्ष शटल का उपयोग किया जा सकता है। कचरे के लिए कई अंतिम गंतव्यों पर विचार किया गया, जिसमें इसे सूर्य की ओर निर्देशित करना, इसे पृथ्वी और शुक्र के बीच सूर्य के चारों ओर कक्षा में रखना और कचरे को पूरी तरह से फेंकना शामिल था। सौर परिवार. यह आवश्यक है क्योंकि बाहरी अंतरिक्ष में कचरे को निचली-पृथ्वी की कक्षा में रखने से उसकी पृथ्वी पर संभावित वापसी संभव नहीं है।

इस विकल्प की उच्च लागत का मतलब है कि रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान की यह विधि उच्च-स्तरीय अपशिष्ट या खर्च किए गए ईंधन (यानी, लंबे समय तक रहने वाली, अत्यधिक रेडियोधर्मी सामग्री जो मात्रा में अपेक्षाकृत छोटी है) के लिए उपयुक्त हो सकती है। बाहरी अंतरिक्ष में निपटान के लिए अधिक रेडियोधर्मी सामग्रियों को अलग करने के लिए कचरे के पुनर्चक्रण की आवश्यकता हो सकती है और इसलिए परिवहन किए गए कार्गो की मात्रा कम हो सकती है। इस विकल्प का अनुसरण नहीं किया गया और उच्च लागत और सुरक्षा पहलुओं के कारण आगे का शोध नहीं किया गया के साथ शामिल है संभावित जोखिमअसफल प्रक्षेपण.

इस विकल्प का सबसे विस्तृत अध्ययन संयुक्त राज्य अमेरिका में नासा द्वारा 1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत में किया गया था। वर्तमान में नासा. केवल थर्मल रेडियोआइसोटोप जनरेटर (टीआरजी) जिनमें कई किलोग्राम पीयू-238 होते हैं, अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किए जाते हैं।

4. रूसी परमाणु ऊर्जा उद्योग में रेडियोधर्मी अपशिष्ट और खर्च किया गया परमाणु ईंधन।

रूस में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से निकलने वाले रेडियोधर्मी कचरे की वास्तविक स्थिति क्या है? परमाणु ऊर्जा संयंत्र खर्च किए गए ईंधन के अलावा उत्पन्न रेडियोधर्मी कचरे के भंडारण स्थल हैं। लगभग 50 हजार क्यूरी की कुल गतिविधि के साथ लगभग 300 हजार घन मीटर रेडियोधर्मी कचरा रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के क्षेत्र में संग्रहीत है। किसी भी परमाणु ऊर्जा संयंत्र में रेडियोधर्मी कचरे की कंडीशनिंग के लिए प्रतिष्ठानों का पूरा सेट नहीं है। तरल रेडियोधर्मी कचरे को वाष्पित कर दिया जाता है, और परिणामी सांद्रण को धातु के कंटेनरों में संग्रहीत किया जाता है, कुछ मामलों में बिटुमिनाइजेशन द्वारा पूर्व-ठीक किया जाता है। ठोस रेडियोधर्मी कचरे को बिना पूर्व तैयारी के विशेष भंडारण सुविधाओं में रखा जाता है। केवल तीन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में दबाने वाले संयंत्र हैं और दो स्टेशनों में ठोस रेडियोधर्मी अपशिष्ट दहन संयंत्र हैं। ये तकनीकी साधन स्पष्टतः दृष्टिकोण से पर्याप्त नहीं हैं आधुनिक दृष्टिकोणविकिरण और पर्यावरण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए। इस तथ्य के कारण बहुत गंभीर कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं कि कई में ठोस और ठोस अपशिष्ट भंडारण सुविधाएं थीं रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रभीड़-भाड़ वाला। अधिकांश परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में विकिरण और पर्यावरण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए आधुनिक दृष्टिकोण के दृष्टिकोण से आवश्यक तकनीकी उपकरणों का पूरा सेट नहीं है। प्लूटोनियम सहित अधिक से अधिक मात्रा में कृत्रिम रेडियोन्यूक्लाइड्स का उत्पादन करने के अलावा परमाणु ऊर्जा मौजूद नहीं हो सकती है, जिसके बारे में पिछली शताब्दी के शुरुआती 40 के दशक तक प्रकृति को पता नहीं था और जिसके संचालन के परिणामस्वरूप यह आज तक अनुकूलित नहीं हुई है रिएक्टर वीवीईआर और आरबीएमके संयंत्रों के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्र विभिन्न प्रकार और सहायक उपकरण की भंडारण सुविधाओं में लगभग 14 हजार टन खर्च किए गए परमाणु ईंधन को संग्रहीत करते हैं, इसकी कुल रेडियोधर्मिता 5 बिलियन सीआई (प्रत्येक व्यक्ति के लिए 34.5 सीआई) है। इसका अधिकांश (लगभग 80%) रिएक्टर कूलिंग पूल और स्टेशन खर्च किए गए ईंधन भंडारण सुविधाओं में संग्रहीत किया जाता है, शेष ईंधन मयक प्रोडक्शन एसोसिएशन और माइनिंग एंड केमिकल कंबाइन में आरटी-1 संयंत्र की केंद्रीकृत भंडारण सुविधाओं में होता है। एमसीसी) क्रास्नोयार्स्क के पास (VVER-SNF 1000)। खर्च किए गए ईंधन में वार्षिक वृद्धि लगभग 800 टन है (वीवीईआर-1000 रिएक्टरों से सालाना 135 टन खर्च किए गए ईंधन की आपूर्ति की जाती है)।

रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से खर्च किए गए ईंधन की विशिष्टता भौतिक और तकनीकी मापदंडों और ईंधन असेंबलियों के द्रव्यमान और आकार विशेषताओं दोनों में इसकी विविधता है, जो खर्च किए गए ईंधन के आगे के प्रबंधन के दृष्टिकोण में अंतर निर्धारित करती है। इस योजना में एक अनसुलझा तत्व मायाक प्रोडक्शन एसोसिएशन के आरटी-1 संयंत्र में -30 टन की मात्रा में संचित पुनर्जीवित प्लूटोनियम से मिश्रित यूरेनियम-प्लूटोनियम ईंधन के उत्पादन का निर्माण है।

वीवीईआर-1000 और आरबीएमके-1000 प्रकार के रिएक्टरों के लिए, एक मजबूर समाधान (कई कारणों से) पुन: प्रसंस्करण शुरू होने से पहले इस कचरे से खर्च किए गए ईंधन का मध्यवर्ती दीर्घकालिक भंडारण है, जो की लागत में शामिल नहीं है। अंतिम उत्पाद - बिजली.

5. रूस में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की समस्याएं और उनके समाधान के संभावित तरीके

5.1 रूसी संघ में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की संरचना

रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन की समस्या बहुआयामी और जटिल है, और प्रकृति में जटिल है। इसे तय करते समय इस बात का ध्यान रखना जरूरी है कई कारक, जिसमें रेडियोधर्मी कचरे के भंडारण और प्रबंधन के लिए नई आवश्यकताओं को लागू करने, विशेष अनिवार्य रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रौद्योगिकियों के उपयोग, रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन के तरीकों की विविधता के आधार पर उद्यमों के उत्पादों या सेवाओं की लागत में संभावित वृद्धि शामिल है। उनकी विशिष्ट गतिविधि, भौतिक-रासायनिक अवस्था, रेडियोन्यूक्लाइड संरचना, मात्रा, विषाक्तता और सुरक्षित भंडारण और निपटान की शर्तें। परमाणु ईंधन चक्र के अंतिम चरण में रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन को विनियमित करने वाले रूसी संघ के नियामक ढांचे का विश्लेषण - नियामक ढांचे की संरचना तकनीकी दस्तावेज़ीकरण, विभिन्न स्तरों के दस्तावेजों में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के विभिन्न चरणों की आवश्यकताओं का अनुपालन, आदि। पता चला कि इसमें परिभाषित करने वाले दस्तावेज़ों का अभाव है:

रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के क्षेत्र में राज्य की नीति के मूल सिद्धांत, जो रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के क्षेत्र में संपत्ति के अधिकार और इस गतिविधि के लिए वित्तपोषण के स्रोतों के साथ-साथ रेडियोधर्मी अपशिष्ट का उत्पादन करने वाले उद्यमों की जिम्मेदारी को परिभाषित करेंगे;

विभिन्न रेडियोधर्मी कचरे की अधिकतम मात्रा और अस्थायी भंडारण की अवधि;

रेडियोधर्मी कचरे के लिए अंतिम अलगाव (निपटान) बिंदुओं के स्थान पर सहमत होने और निर्णय लेने की प्रक्रिया;

अंतिम अलगाव सुविधाओं की सुरक्षा का आकलन करने के तरीके और ऐसे आकलन के लिए प्रारंभिक डेटा प्राप्त करने के तरीके, साथ ही कई अन्य महत्वपूर्ण बिंदु।

इसके अलावा, मौजूदा दस्तावेज़ों में विरोधाभास भी है और इसमें सुधार की भी आवश्यकता है। इस प्रकार, रेडियोधर्मी कचरे के मौजूदा वर्गीकरण (गतिविधि स्तर के आधार पर) में जीवमंडल से कचरे के अलगाव की आवश्यक अवधि और, परिणामस्वरूप, उनके निपटान के तरीकों पर निर्देश शामिल नहीं हैं।

रेडियोधर्मी कचरे की वर्तमान स्थिति को निम्नलिखित आंकड़ों द्वारा दर्शाया गया है। रेडियोधर्मी पदार्थों और रेडियोधर्मी कचरे के लिए राज्य लेखांकन और नियंत्रण प्रणाली के अनुसार, 1 जनवरी 2004 तक, रूसी संघ में 1.5 बिलियन से अधिक Ci (5.96E+19Bq) जमा हो गए हैं, जिनमें से 99% से अधिक केंद्रित है रोसाटोम उद्यम।

अधिकांश कचरा अस्थायी भंडारण सुविधाओं में स्थित है। में से एक महत्वपूर्ण कारणभंडारण सुविधाओं में बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी कचरे का संचय अपशिष्ट प्रबंधन का वर्तमान अप्रभावी दृष्टिकोण है। वर्तमान में यह स्वीकार किया जाता है कि सभी उत्पन्न कचरे को भंडारण अवधि बढ़ाने की संभावना के साथ 30-50 वर्षों तक संग्रहीत किया जाना चाहिए। यह रास्ता समस्या के अंतिम सुरक्षित समाधान की ओर नहीं ले जाता है और बाद को खत्म करने की स्पष्ट संभावना के बिना भंडारण सुविधाओं के संचालन के लिए महत्वपूर्ण लागत की आवश्यकता होती है। एक ही समय पर अंतिम निर्णयरेडियोधर्मी कचरे के संचय की समस्या बाद की पीढ़ियों में स्थानांतरित हो जाती है।

एक विकल्प रेडियोधर्मी कचरे के अंतिम अलगाव के सिद्धांत को पेश करना है, जिसमें दुर्घटनाओं के जोखिम और मनुष्यों और पर्यावरण पर रेडियोधर्मी कचरे के नकारात्मक प्रभाव को परिमाण के लगभग 2-3 आदेशों तक कम किया जाता है। नतीजतन, अलगाव की मुख्य विधि दीर्घकालिक भंडारण नहीं, बल्कि कचरे का अंतिम निपटान होना चाहिए। मानते हुए जलवायु परिस्थितियाँरूस में, भूमिगत अपशिष्ट अलगाव निकट-सतह अलगाव की तुलना में अधिक सुरक्षित है।

वर्तमान स्थिति ठोस रेडियोधर्मी कचरे के "थोक" प्लेसमेंट से जटिल है, जिसका उपयोग हाल तक उन उद्यमों की भंडारण सुविधाओं में किया जाता रहा है जो एक नियम के रूप में रेडियोधर्मी कचरे के स्रोत हैं।

आरडब्ल्यू भंडारण सुविधाएं उद्यमों की विशिष्टताओं और उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियों को ध्यान में रखते हुए बनाई गई थीं, जिसके परिणामस्वरूप अपशिष्ट अलगाव के लिए व्यावहारिक रूप से कोई मानक समाधान नहीं हैं। ठोस रेडियोधर्मी कचरा 30 से अधिक भंडारण सुविधाओं में संग्रहीत किया जाता है विभिन्न प्रकार, मुख्य रूप से विशेष इमारतों या आंतरिक औद्योगिक परिसरों, खाइयों और बंकरों, टैंकों और खुले क्षेत्रों द्वारा दर्शाया गया है। तरल अपशिष्ट को 18 से अधिक विभिन्न प्रकार की भंडारण सुविधाओं में संग्रहित किया जाता है, जो मुख्य रूप से मुक्त-खड़े कंटेनरों, खुले जलाशयों, घोल भंडारण सुविधाओं आदि द्वारा दर्शाए जाते हैं। भंडारण सुविधा के डिजाइनों ने उनके डीकमीशनिंग और क्षेत्रों के बाद के पुनर्वास के लिए समाधान प्रदान नहीं किए। यह सब रेडियोन्यूक्लाइड और के निर्धारण को महत्वपूर्ण रूप से जटिल बनाता है रासायनिक संरचनासंग्रहीत अपशिष्ट और इसे हटाना जटिल या अक्सर असंभव बना देता है।

निपटान के लिए रेडियोधर्मी कचरे के प्रसंस्करण और तैयारी के लिए उद्योग में कोई मानक समाधान नहीं हैं। रेडियोधर्मी कचरे के प्रसंस्करण और कंडीशनिंग के लिए प्रौद्योगिकियां, और, तदनुसार, प्रसंस्करण संयंत्र, प्रत्येक उद्यम में उत्पन्न रेडियोधर्मी कचरे की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए बनाए गए थे और अधिकांश भाग के लिए, एकीकृत और सार्वभौमिक नहीं हैं।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के क्षेत्र में वर्णित समस्याओं की जटिलता वर्तमान प्रणाली को आधुनिक बनाने की आवश्यकता को निर्धारित करती है।

5.2 रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के सिद्धांत को बदलने का प्रस्ताव

के लिए तकनीकी नीति के मूल सिद्धांत प्रभावी समाधानरूसी संघ में मौजूदा रेडियोधर्मी कचरे के अंतिम अलगाव की समस्याओं को निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:

अपशिष्ट अलगाव के लिए मौजूदा वैचारिक दृष्टिकोण को बदलना। आरडब्ल्यू प्रबंधन परियोजनाओं में, अपशिष्ट अलगाव की मुख्य विधि दीर्घकालिक भंडारण नहीं होनी चाहिए, बल्कि संभावित पुनर्प्राप्ति के बिना कचरे का अंतिम निपटान होना चाहिए;

उद्यमों में नई सतह और निकट-सतह रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडारण सुविधाओं के निर्माण को कम करना;

उद्यमों से सटे क्षेत्रों का उपयोग जो बड़ी मात्रा में कचरे के उत्पादन और संचय के स्रोत हैं और यदि संभव हो तो नए क्षेत्रीय और स्थानीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडार बनाने के लिए उन्हें संभालने का अनुभव और लाइसेंस है, जिसमें मौजूदा भूमिगत सुविधाओं का अधिकतम उपयोग बंद कर दिया गया है;

कुछ प्रकार के कचरे और भंडारण सुविधाओं के प्रकार के लिए मानक रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रौद्योगिकियों का उपयोग;

सभी प्रकार के रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के कार्यान्वयन के लिए विधायी और नियामक तकनीकी दस्तावेज का विकास या संशोधन।

6. निष्कर्ष

इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि रेडियोधर्मी कचरे के निपटान का सबसे यथार्थवादी और आशाजनक तरीका उनका भूवैज्ञानिक निपटान है। हमारे देश में कठिन आर्थिक स्थिति औद्योगिक पैमाने पर वैकल्पिक, महंगी निपटान विधियों के उपयोग की अनुमति नहीं देती है।

इसलिए, भूवैज्ञानिक अनुसंधान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य संभवतः विशिष्ट परमाणु उद्योग उद्यमों के क्षेत्र में रेडियोधर्मी कचरे के सुरक्षित निपटान के लिए इष्टतम भूवैज्ञानिक स्थितियों का अध्ययन करना होगा। समस्या को हल करने का सबसे तेज़ तरीका बोरहोल रिपॉजिटरी का उपयोग करना है, जिसके निर्माण के लिए बड़ी पूंजी लागत की आवश्यकता नहीं होती है और आपको अनुकूल चट्टानों के अपेक्षाकृत छोटे आकार के भूवैज्ञानिक ब्लॉकों में एचएलडब्ल्यू को दफनाना शुरू करने की अनुमति मिलती है।

एचएलडब्ल्यू निपटान के लिए भूवैज्ञानिक वातावरण चुनने और रिपॉजिटरी के निर्माण के लिए रूस में सबसे आशाजनक स्थानों की पहचान करने के लिए वैज्ञानिक और पद्धति संबंधी दिशानिर्देश बनाना प्रासंगिक लगता है।

रूसी वैज्ञानिकों द्वारा भूवैज्ञानिक और खनिज अनुसंधान का एक बहुत ही आशाजनक क्षेत्र भूवैज्ञानिक पर्यावरण के इन्सुलेट गुणों और प्राकृतिक खनिज मिश्रण के सोखने के गुणों का अध्ययन हो सकता है।

7. प्रयुक्त साहित्य की सूची:

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पृथ्वी पर जीवित जीवों (लोग, पक्षी, जानवर, पौधे) का अस्तित्व काफी हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि जिस वातावरण में वे रहते हैं वह प्रदूषण से कितना सुरक्षित है। हर साल, मानवता भारी मात्रा में कचरा जमा करती है, और इससे यह तथ्य सामने आता है कि यदि रेडियोधर्मी कचरा नष्ट नहीं किया गया तो यह पूरी दुनिया के लिए खतरा बन जाता है।

अब ऐसे कई देश हैं जहां पर्यावरण प्रदूषण की समस्या है, जिसके स्रोत घरेलू हैं, औद्योगिक कूड़ा, इन पर विशेष ध्यान दें:

• घरेलू कचरे को अलग करना और फिर उसके सुरक्षित पुनर्चक्रण के लिए तरीकों का उपयोग करना;
• अपशिष्ट पुनर्चक्रण संयंत्र बनाना;
• खतरनाक पदार्थों के निपटान के लिए विशेष रूप से सुसज्जित स्थल बनाना;
• द्वितीयक कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए नई प्रौद्योगिकियां बनाएं।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान और निपटान के मुद्दों पर जापान, स्वीडन, हॉलैंड और कुछ अन्य देश जैसे देश घरेलू कचरागंभीरता से लिया जाता है.

गैर-जिम्मेदाराना रवैये का परिणाम विशाल लैंडफिल का निर्माण है, जहां अपशिष्ट उत्पाद विघटित होकर जहरीले कचरे के पहाड़ों में बदल जाते हैं।

कचरा कब दिखाई दिया?

पृथ्वी पर मनुष्य के आगमन के साथ कचरा भी प्रकट हुआ। लेकिन अगर प्राचीन निवासियों को यह नहीं पता था कि प्रकाश बल्ब, कांच, पॉलीथीन और अन्य क्या हैं आधुनिक उपलब्धियाँ, फिर अब वैज्ञानिक प्रयोगशालाएँ रासायनिक कचरे को नष्ट करने की समस्या पर काम कर रही हैं, जहाँ प्रतिभाशाली वैज्ञानिक आकर्षित होते हैं। यह अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि अगर कचरा जमा होता रहा तो सैकड़ों, हजारों वर्षों में दुनिया का क्या होगा।

पहला घरेलू आविष्कार कांच उत्पादन के विकास के साथ सामने आया। पहले तो बहुत कम उत्पादन हुआ और किसी ने अपशिष्ट उत्पादन की समस्या के बारे में नहीं सोचा। उद्योग, तालमेल बिठाते हुए वैज्ञानिक उपलब्धियाँ, 19वीं सदी की शुरुआत तक सक्रिय रूप से विकसित होना शुरू हुआ। मशीनरी का उपयोग करने वाली फैक्टरियाँ तेजी से बढ़ीं। टनों प्रसंस्कृत कोयला वायुमंडल में छोड़ा गया, जिससे तीखा धुआं बनने के कारण वातावरण प्रदूषित हो गया। अब औद्योगिक दिग्गज भारी मात्रा में विषाक्त उत्सर्जन के साथ नदियों, समुद्रों और झीलों को "पोषित" कर रहे हैं, प्राकृतिक झरनेअनिवार्य रूप से उनके दफ़नाने के स्थान बन जाते हैं।

वर्गीकरण

रूस में, 11 जुलाई, 2011 का संघीय कानून संख्या 190 लागू है, जो रेडियोधर्मी कचरे के संग्रह और प्रबंधन के मुख्य प्रावधानों को दर्शाता है। मुख्य मूल्यांकन मानदंड जिसके द्वारा रेडियोधर्मी कचरे को वर्गीकृत किया जाता है:

• निस्तारित - रेडियोधर्मी कचरा जो विकिरण जोखिम के जोखिम और बाद में दफनाने या संभालने के साथ भंडारण से हटाने की लागत से अधिक नहीं होता है।
• विशेष - रेडियोधर्मी कचरा जो विकिरण जोखिम के जोखिम और उसके बाद के निपटान या पुनर्प्राप्ति की लागत से अधिक है।

विकिरण स्रोत मानव शरीर पर उनके हानिकारक प्रभाव के कारण खतरनाक हैं, और इसलिए सक्रिय अपशिष्ट को स्थानीयकृत करने की आवश्यकता अत्यंत महत्वपूर्ण है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र लगभग कुछ भी उत्पादन नहीं करते हैं, लेकिन उनके साथ एक और कठिन समस्या जुड़ी हुई है। प्रयुक्त ईंधन को कंटेनरों में भर दिया जाता है; वे लंबे समय तक रेडियोधर्मी रहते हैं, और इसकी मात्रा लगातार बढ़ रही है। 50 के दशक में, रेडियोधर्मी कचरे की समस्या को हल करने के लिए पहला शोध प्रयास किया गया था। इन्हें अंतरिक्ष में भेजने, समुद्र तल और अन्य दुर्गम स्थानों पर संग्रहीत करने के प्रस्ताव बनाए गए हैं।

विभिन्न लैंडफिल योजनाएं मौजूद हैं, लेकिन भूमि उपयोग पर निर्णय विवादित हैं सार्वजनिक संगठनऔर पर्यावरणविद. राज्य वैज्ञानिक प्रयोगशालाएँ परमाणु भौतिकी के प्रकट होने के बाद से ही सबसे खतरनाक कचरे को नष्ट करने की समस्या पर काम कर रही हैं।

सफल होने पर, यह परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पन्न रेडियोधर्मी कचरे की मात्रा को 90 प्रतिशत तक कम कर देगा।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में क्या होता है कि यूरेनियम ऑक्साइड युक्त ईंधन रॉड एक स्टेनलेस स्टील सिलेंडर में निहित होता है। इसे एक रिएक्टर में रखा जाता है, यूरेनियम सड़ जाता है और निकल जाता है थर्मल ऊर्जा, यह टरबाइन चलाता है और बिजली पैदा करता है। लेकिन उसके बाद केवल 5 प्रतिशत यूरेनियम ही उजागर हुआ रेडियोधर्मी क्षय, पूरी छड़ अन्य तत्वों से दूषित हो जाती है और इसका निपटान किया जाना चाहिए।

यह तथाकथित खर्च किए गए रेडियोधर्मी ईंधन का उत्पादन करता है। यह बिजली पैदा करने के लिए उपयोगी नहीं रह जाता और बेकार हो जाता है। पदार्थ में प्लूटोनियम, अमेरिकियम, सेरियम और परमाणु क्षय के अन्य उपोत्पादों की अशुद्धियाँ होती हैं - यह एक खतरनाक रेडियोधर्मी "कॉकटेल" है। अमेरिकी वैज्ञानिक परमाणु क्षय चक्र को कृत्रिम रूप से पूरा करने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग करके प्रयोग कर रहे हैं।

अपशिष्ट निपटान

जिन सुविधाओं में रेडियोधर्मी कचरा संग्रहित किया जाता है, उन्हें मानचित्रों पर चिह्नित नहीं किया जाता है, सड़कों पर कोई पहचान चिह्न नहीं होते हैं, और परिधि की सावधानीपूर्वक सुरक्षा की जाती है। साथ ही सुरक्षा व्यवस्था को किसी को दिखाने की भी मनाही है. ऐसी कई दर्जन वस्तुएँ पूरे रूस में बिखरी हुई हैं। यहां रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडारण सुविधाएं बनाई जा रही हैं। इनमें से एक संघ परमाणु ईंधन का पुनर्संसाधन करता है। पोषक तत्वसक्रिय अपशिष्ट से अलग किया गया। उनका निपटान कर दिया जाता है, और मूल्यवान घटकों को फिर से बेच दिया जाता है।

विदेशी खरीदार की आवश्यकताएं सरल हैं: वह ईंधन लेता है, उसका उपयोग करता है, और रेडियोधर्मी कचरा वापस कर देता है। इन्हें फैक्ट्री में ले जाया जाता है रेलवे, लोडिंग रोबोट द्वारा की जाती है, और किसी व्यक्ति के लिए इन कंटेनरों के पास जाना घातक है। विशेष कारों में सीलबंद, टिकाऊ कंटेनर स्थापित किए जाते हैं। एक बड़ी गाड़ी को पलट दिया जाता है, ईंधन वाले कंटेनरों को विशेष मशीनों का उपयोग करके रखा जाता है, फिर इसे रेल पर वापस कर दिया जाता है विशेष यौगिकचेतावनी रेलवे सेवाओं और आंतरिक मामलों के मंत्रालय के साथ, उन्हें परमाणु ऊर्जा संयंत्र से उद्यम बिंदु तक भेजा जाता है।

2002 में, "हरित" प्रदर्शन हुए, उन्होंने देश में परमाणु कचरे के आयात का विरोध किया। रूसी परमाणु वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि उन्हें विदेशी प्रतिस्पर्धियों द्वारा उकसाया जा रहा है।

विशिष्ट कारखाने मध्यम और निम्न गतिविधि के कचरे का प्रसंस्करण करते हैं। स्रोत - रोजमर्रा की जिंदगी में लोगों को घेरने वाली हर चीज: चिकित्सा उपकरणों के विकिरणित हिस्से, हिस्से इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकीऔर अन्य उपकरण। उन्हें विशेष वाहनों पर कंटेनरों में लाया जाता है जो पुलिस के साथ नियमित सड़कों के माध्यम से रेडियोधर्मी कचरा पहुंचाते हैं। बाह्य रूप से, वे केवल अपने रंग से एक मानक कचरा ट्रक से भिन्न होते हैं। प्रवेश द्वार पर एक स्वच्छता चौकी है। यहां हर किसी को कपड़े बदलने होंगे और जूते बदलने होंगे।

इसके बाद ही आप पहुंच पाएंगे कार्यस्थल, जहां खाना, शराब पीना, धूम्रपान करना, सौंदर्य प्रसाधनों का उपयोग करना या बिना कपड़ों के रहना प्रतिबंधित है।

ऐसे विशिष्ट उद्यमों के कर्मचारियों के लिए यह सामान्य कार्य है। अंतर एक बात है: यदि नियंत्रण कक्ष पर अचानक लाल बत्ती जलती है, तो आपको तुरंत भाग जाना चाहिए: विकिरण के स्रोतों को न तो देखा जा सकता है और न ही महसूस किया जा सकता है। सभी कमरों में नियंत्रण उपकरण स्थापित किये गये हैं। जब सब कुछ क्रम में होता है, तो हरा लैंप चालू होता है। कार्यक्षेत्रों को 3 वर्गों में विभाजित किया गया है।

प्रथम श्रेणी

यहां कचरे का प्रसंस्करण किया जाता है। भट्टी में रेडियोधर्मी कचरे को कांच में बदल दिया जाता है। लोगों को ऐसे परिसर में प्रवेश करने से मना किया जाता है - यह घातक है। सभी प्रक्रियाएं स्वचालित हैं. आप किसी दुर्घटना की स्थिति में केवल विशेष सुरक्षा उपकरण पहनकर ही प्रवेश कर सकते हैं:

• इंसुलेटिंग गैस मास्क (नेत्र सुरक्षा के लिए सीसा, अवशोषक, ढाल से बनी विशेष सुरक्षा);
• विशेष वर्दी;
• दूरस्थ साधन: जांच, ग्रिपर, विशेष मैनिपुलेटर;

ऐसे उद्यमों में काम करने और त्रुटिहीन सुरक्षा सावधानियों का पालन करने से, लोग विकिरण के संपर्क में नहीं आते हैं।

दूसरी कक्षा

यहां से ऑपरेटर भट्टियों को नियंत्रित करता है और मॉनिटर पर वह सब कुछ देखता है जो उनमें होता है। दूसरी श्रेणी में वे कमरे भी शामिल हैं जहाँ वे कंटेनरों के साथ काम करते हैं। इनमें विभिन्न गतिविधियों का अपशिष्ट होता है। यहां तीन बुनियादी नियम हैं: "आगे खड़े रहो", "तेज़ी से काम करो", "सुरक्षा के बारे में मत भूलना"!

आप अपने नंगे हाथों से अपशिष्ट कंटेनर नहीं उठा सकते। गंभीर विकिरण जोखिम का खतरा है। रेस्पिरेटर और वर्क दस्ताने केवल एक बार पहने जाते हैं; जब उन्हें हटा दिया जाता है, तो वे भी रेडियोधर्मी अपशिष्ट बन जाते हैं। उन्हें जला दिया जाता है और राख को विसंदूषित कर दिया जाता है। प्रत्येक कर्मचारी हमेशा एक व्यक्तिगत डोसीमीटर पहनता है, जो दर्शाता है कि कार्य शिफ्ट के दौरान कितना विकिरण एकत्र किया गया है और यदि कुल खुराक मानक से अधिक है, तो व्यक्ति को सुरक्षित कार्य में स्थानांतरित कर दिया जाता है;

तीसरी कक्षा

इसमें गलियारे और वेंटिलेशन शाफ्ट शामिल हैं। यहां एक शक्तिशाली एयर कंडीशनिंग सिस्टम है। हर 5 मिनट में हवा पूरी तरह से बदल दी जाती है। रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रसंस्करण संयंत्र एक अच्छी गृहिणी की रसोई से भी अधिक स्वच्छ है। प्रत्येक परिवहन के बाद, वाहनों को एक विशेष घोल से पानी पिलाया जाता है। कई लोग हाथों में नली लेकर रबर के जूते पहनकर काम करते हैं, लेकिन प्रक्रियाएं स्वचालित होती हैं ताकि वे कम श्रम-गहन हो जाएं।

कार्यशाला क्षेत्र को दिन में 2 बार पानी और साधारण वाशिंग पाउडर से धोया जाता है, फर्श को प्लास्टिक के मिश्रण से ढक दिया जाता है, कोनों को गोल किया जाता है, सीम को अच्छी तरह से सील कर दिया जाता है, कोई बेसबोर्ड या दुर्गम स्थान नहीं होता है जहां पूरी तरह से सफाई न की जा सके। धोया. सफाई के बाद, पानी रेडियोधर्मी हो जाता है, यह विशेष छिद्रों में बहता है और पाइप के माध्यम से भूमिगत एक विशाल कंटेनर में एकत्र किया जाता है। तरल अपशिष्ट को सावधानीपूर्वक फ़िल्टर किया जाता है। पानी को शुद्ध किया जाता है ताकि उसे पिया जा सके।

रेडियोधर्मी कचरा "सात तालों के नीचे" छिपा हुआ है। बंकरों की गहराई आमतौर पर 7-8 मीटर होती है, दीवारें प्रबलित कंक्रीट से बनी होती हैं, जबकि भंडारण सुविधा भरी जा रही है, इसके ऊपर एक धातु हैंगर स्थापित किया गया है। उच्च स्तर की सुरक्षा वाले कंटेनरों का उपयोग बहुत खतरनाक कचरे को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। ऐसे कंटेनर के अंदर सीसा होता है, बंदूक के कारतूस के आकार के केवल 12 छोटे छेद होते हैं। कम खतरनाक कचरे को विशाल प्रबलित कंक्रीट कंटेनरों में रखा जाता है। यह सब शाफ्ट में उतारा जाता है और एक हैच के साथ बंद कर दिया जाता है।

रेडियोधर्मी कचरे के अंतिम निपटान को पूरा करने के लिए इन कंटेनरों को बाद में हटाया जा सकता है और बाद के प्रसंस्करण के लिए भेजा जा सकता है।

भरी हुई भंडारण सुविधाएं एक विशेष प्रकार की मिट्टी से भरी होती हैं; भूकंप की स्थिति में, यह दरारों को एक साथ चिपका देगी। भंडारण सुविधा प्रबलित कंक्रीट स्लैब, सीमेंट, डामर और मिट्टी से ढकी हुई है। इसके बाद रेडियोधर्मी कचरे से कोई ख़तरा नहीं रहता. उनमें से कुछ 100-200 वर्षों के बाद ही सुरक्षित तत्वों में विघटित हो जाते हैं। गुप्त मानचित्रों पर जहाँ तिजोरियाँ अंकित होती हैं, वहाँ एक मोहर लगी होती है "हमेशा के लिए रखें"!

लैंडफिल जहां रेडियोधर्मी कचरा दबा हुआ है, शहरों, कस्बों और जलाशयों से काफी दूरी पर स्थित हैं। परमाणु ऊर्जा, सैन्य कार्यक्रम - ऐसी समस्याएं जो सभी को चिंतित करती हैं विश्व समुदाय. वे न केवल लोगों को रेडियोधर्मी कचरे के स्रोतों के प्रभाव से बचाने के लिए हैं, बल्कि उन्हें आतंकवादियों से भी सावधानीपूर्वक बचाने के लिए हैं। यह संभव है कि लैंडफिल जहां रेडियोधर्मी कचरा जमा होता है, सैन्य संघर्ष के दौरान लक्ष्य बन सकते हैं।

रेडियोधर्मी कचरा हमारे समय की एक अत्यंत गंभीर समस्या बन गया है। यदि ऊर्जा विकास की शुरुआत में कुछ लोगों ने अपशिष्ट पदार्थों को संग्रहित करने की आवश्यकता के बारे में सोचा था, तो अब यह कार्य अत्यंत जरूरी हो गया है। तो हर कोई इतना चिंतित क्यों है?

रेडियोधर्मिता

इस घटना की खोज ल्यूमिनसेंस और एक्स-रे के बीच संबंधों के अध्ययन के संबंध में की गई थी। में देर से XIXसदी में, यूरेनियम यौगिकों के साथ प्रयोगों की एक श्रृंखला के दौरान, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए. बेकरेल ने अपारदर्शी वस्तुओं से गुजरते हुए एक पूर्व अज्ञात पदार्थ की खोज की। उन्होंने अपनी खोज को क्यूरीज़ के साथ साझा किया, जिन्होंने इसका बारीकी से अध्ययन करना शुरू किया। यह विश्व-प्रसिद्ध मैरी और पियरे ही थे जिन्होंने पाया कि सभी यूरेनियम यौगिकों में यह गुण होता है, जैसे कि यह अपने शुद्ध रूप में होता है, साथ ही थोरियम, पोलोनियम और रेडियम में भी होता है। उनका योगदान सचमुच अमूल्य था।

बाद में यह ज्ञात हुआ कि बिस्मथ से लेकर सभी रासायनिक तत्व किसी न किसी रूप में रेडियोधर्मी हैं। वैज्ञानिकों ने यह भी सोचा कि परमाणु क्षय की प्रक्रिया का उपयोग ऊर्जा उत्पादन के लिए कैसे किया जा सकता है, और वे इसे कृत्रिम रूप से शुरू करने और पुन: उत्पन्न करने में सक्षम थे। और विकिरण के स्तर को मापने के लिए, एक विकिरण डोसीमीटर का आविष्कार किया गया था।

आवेदन

ऊर्जा के अतिरिक्त रेडियोधर्मिता प्राप्त हुई है व्यापक अनुप्रयोगऔर अन्य क्षेत्रों में: चिकित्सा, उद्योग, वैज्ञानिक अनुसंधानऔर कृषि. इस संपत्ति का उपयोग करके, उन्होंने कैंसर कोशिकाओं के प्रसार को रोकना, अधिक सटीक निदान करना, पुरातात्विक मूल्यों की आयु का पता लगाना और पदार्थों के परिवर्तन की निगरानी करना सीख लिया है। विभिन्न प्रक्रियाएँआदि सूची संभावित अनुप्रयोगरेडियोधर्मिता का लगातार विस्तार हो रहा है, इसलिए यह और भी आश्चर्यजनक है कि अपशिष्ट पदार्थों के निपटान का मुद्दा हाल के दशकों में ही इतना गंभीर हो गया है। लेकिन यह सिर्फ कूड़ा-कचरा नहीं है जिसे आसानी से लैंडफिल में फेंका जा सके।

रेडियोधर्मी कचरे

सभी सामग्रियों का अपना सेवा जीवन होता है। परमाणु ऊर्जा में प्रयुक्त तत्वों के लिए यह कोई अपवाद नहीं है। आउटपुट अपशिष्ट है जिसमें अभी भी विकिरण है, लेकिन अब इसका कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं है। एक नियम के रूप में, प्रयुक्त सामग्री जिन्हें पुनर्चक्रित किया जा सकता है या अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है, उन पर अलग से विचार किया जाता है। इस मामले में हम बात कर रहे हैंरेडियोधर्मी कचरे (RAW) के बारे में, जिसका आगे उपयोग प्रस्तावित नहीं है, इसलिए इससे छुटकारा पाना आवश्यक है।

स्रोत और रूप

उपयोगों की विविधता के कारण अपशिष्ट भी हो सकता है विभिन्न उत्पत्तिऔर शर्त. वे या तो ठोस, तरल या गैसीय हो सकते हैं। स्रोत भी बहुत भिन्न हो सकते हैं, क्योंकि किसी न किसी रूप में ऐसा अपशिष्ट अक्सर तेल और गैस सहित खनिजों के निष्कर्षण और प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न होता है, और चिकित्सा और औद्योगिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट जैसी श्रेणियां भी होती हैं। प्राकृतिक स्रोत भी हैं। परंपरागत रूप से, इस सभी रेडियोधर्मी कचरे को निम्न-, मध्यम- और उच्च-स्तर में विभाजित किया गया है। संयुक्त राज्य अमेरिका में ट्रांसयूरेनियम रेडियोधर्मी कचरे की एक श्रेणी भी है।

विकल्प

पर्याप्त कब कायह माना जाता था कि रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के लिए विशेष नियमों की आवश्यकता नहीं होती है, यह केवल इसे पर्यावरण में फैलाने के लिए पर्याप्त है। हालाँकि, बाद में पता चला कि आइसोटोप कुछ प्रणालियों में जमा होते हैं, जैसे कि जानवरों के ऊतक। इस खोज ने रेडियोधर्मी कचरे के बारे में राय बदल दी, क्योंकि इस मामले में उनके आंदोलन और भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश की संभावना काफी अधिक हो गई। इसलिए, इस प्रकार के कचरे से निपटने के लिए कुछ विकल्प विकसित करने का निर्णय लिया गया, विशेष रूप से उच्च-स्तरीय श्रेणी के लिए।

आधुनिक प्रौद्योगिकियाँ रेडियोधर्मी कचरे को संसाधित करके उससे उत्पन्न खतरे को अधिकतम रूप से बेअसर करना संभव बनाती हैं विभिन्न तरीकों सेया मनुष्यों के लिए सुरक्षित स्थान पर रखना।

1. विट्रिफिकेशन. इस तकनीक को अन्यथा विट्रीफिकेशन कहा जाता है। इस मामले में, रेडियोधर्मी कचरा प्रसंस्करण के कई चरणों से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप एक काफी निष्क्रिय द्रव्यमान प्राप्त होता है, जिसे विशेष कंटेनरों में रखा जाता है। फिर इन कंटेनरों को भंडारण के लिए भेज दिया जाता है।
2. सिंरोक. यह ऑस्ट्रेलिया में विकसित रेडियोधर्मी अपशिष्ट निराकरण की एक और विधि है। इस मामले में, प्रतिक्रिया एक विशेष जटिल यौगिक का उपयोग करती है।
3. दफनाना। इस स्तर पर, पृथ्वी की पपड़ी में उपयुक्त स्थानों की तलाश चल रही है जहाँ रेडियोधर्मी कचरा रखा जा सके। सबसे आशाजनक परियोजना वह प्रतीत होती है जिसमें अपशिष्ट पदार्थ को वापस कर दिया जाता है
4. रूपांतरण. अत्यधिक सक्रिय रेडियोधर्मी कचरे को कम खतरनाक पदार्थों में परिवर्तित करने में सक्षम रिएक्टर पहले से ही विकसित किए जा रहे हैं। अपशिष्ट निराकरण के साथ-साथ, वे ऊर्जा उत्पन्न करने में भी सक्षम हैं, इसलिए इस क्षेत्र में प्रौद्योगिकियों को बेहद आशाजनक माना जाता है।
5. बाह्य अंतरिक्ष में निष्कासन. हालाँकि यह विचार आकर्षक है, लेकिन इसके कई नुकसान भी हैं। सबसे पहले तो ये तरीका काफी महंगा है. दूसरे, प्रक्षेपण यान के दुर्घटनाग्रस्त होने का खतरा है, जो विनाशकारी हो सकता है। अंततः, इस तरह के कचरे से बाहरी स्थान के दूषित होने से कुछ समय बाद बड़ी समस्याएँ पैदा हो सकती हैं।

निपटान एवं भंडारण नियम

रूस में, रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन को मुख्य रूप से विनियमित किया जाता है संघीय विधानऔर उस पर टिप्पणियाँ, साथ ही कुछ संबंधित दस्तावेज़, उदाहरण के लिए, जल संहिता. संघीय कानून के अनुसार, सभी रेडियोधर्मी कचरे को सबसे अलग स्थानों में दफनाया जाना चाहिए, जबकि संदूषण की अनुमति नहीं है जल समिति,अंतरिक्ष में भेजना भी प्रतिबंधित है।

प्रत्येक श्रेणी के अपने नियम हैं, इसके अलावा, कचरे को एक विशेष प्रकार के रूप में वर्गीकृत करने के मानदंड और सभी आवश्यक प्रक्रियाएं स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं। हालाँकि, रूस को इस क्षेत्र में बहुत सारी समस्याएँ हैं। सबसे पहले, रेडियोधर्मी कचरे का निपटान जल्द ही एक गैर-तुच्छ कार्य बन सकता है, क्योंकि देश में कई विशेष रूप से सुसज्जित भंडारण सुविधाएं नहीं हैं, और बहुत जल्द वे भर जाएंगे। दूसरे, पुनर्चक्रण प्रक्रिया के प्रबंधन के लिए कोई एकीकृत प्रणाली नहीं है, जो नियंत्रण को गंभीर रूप से जटिल बनाती है।

अंतर्राष्ट्रीय परियोजनाएँ

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि समाप्ति के बाद रेडियोधर्मी कचरे का भंडारण सबसे अधिक प्रासंगिक हो गया है, कई देश इस मुद्दे पर सहयोग करना पसंद करते हैं। दुर्भाग्य से, इस क्षेत्र में आम सहमति तक पहुंचना अभी तक संभव नहीं हो सका है, लेकिन संयुक्त राष्ट्र में विभिन्न कार्यक्रमों पर चर्चा जारी है। सबसे आशाजनक परियोजनाएं कम आबादी वाले क्षेत्रों में रेडियोधर्मी कचरे के लिए एक बड़ी अंतरराष्ट्रीय भंडारण सुविधा का निर्माण करना प्रतीत होती हैं, एक नियम के रूप में, हम रूस या ऑस्ट्रेलिया के बारे में बात कर रहे हैं। हालाँकि, बाद के नागरिक इस पहल का सक्रिय रूप से विरोध कर रहे हैं।

विकिरण के परिणाम

रेडियोधर्मिता की घटना की खोज के लगभग तुरंत बाद, यह स्पष्ट हो गया कि यह मनुष्यों और अन्य जीवित जीवों के स्वास्थ्य और जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। क्यूरीज़ ने कई दशकों तक जो शोध किया, उससे अंततः मारिया में विकिरण बीमारी का गंभीर रूप सामने आया, हालाँकि वह 66 वर्ष की थीं।

यह रोग मानव विकिरण के संपर्क का मुख्य परिणाम है। इस रोग की अभिव्यक्ति और इसकी गंभीरता मुख्य रूप से प्राप्त कुल विकिरण खुराक पर निर्भर करती है। वे काफी हल्के हो सकते हैं या आनुवंशिक परिवर्तन और उत्परिवर्तन का कारण बन सकते हैं, इस प्रकार बाद की पीढ़ियों को प्रभावित कर सकते हैं। सबसे पहले पीड़ित होने वालों में से एक हेमेटोपोएटिक फ़ंक्शन है; रोगियों को अक्सर किसी न किसी प्रकार के कैंसर का अनुभव होता है। हालाँकि, ज्यादातर मामलों में, उपचार काफी अप्रभावी हो जाता है और इसमें केवल सड़न रोकनेवाला आहार का पालन करना और लक्षणों को खत्म करना शामिल होता है।

रोकथाम

विकिरण के संपर्क से जुड़ी स्थितियों को रोकना काफी सरल है - बस उच्च स्तर के विकिरण वाले क्षेत्रों से दूर रहें। दुर्भाग्य से, यह हमेशा संभव नहीं है, क्योंकि बहुत से आधुनिक प्रौद्योगिकियाँसक्रिय तत्वों को किसी न किसी रूप में शामिल करें। इसके अलावा, हर कोई यह जानने के लिए अपने साथ पोर्टेबल रेडिएशन डोसीमीटर नहीं रखता है कि वे ऐसे क्षेत्र में हैं जहां लंबे समय तक संपर्क में रहने से नुकसान हो सकता है। हालाँकि, खतरनाक विकिरण से बचाव और सुरक्षा के लिए कुछ उपाय हैं, हालाँकि उनमें से बहुत सारे नहीं हैं।

सबसे पहले, यह परिरक्षण है. शरीर के किसी खास हिस्से का एक्स-रे कराने आए लगभग हर व्यक्ति को इसका सामना करना पड़ा। अगर हम सर्वाइकल स्पाइन या खोपड़ी के बारे में बात कर रहे हैं, तो डॉक्टर एक विशेष एप्रन पहनने का सुझाव देते हैं जिसमें सीसे के तत्व लगे होते हैं जो विकिरण को गुजरने नहीं देते हैं। दूसरे, आप विटामिन सी, बी 6 और पी लेकर शरीर की प्रतिरोधक क्षमता को बनाए रख सकते हैं। अंत में, विशेष दवाएं हैं - रेडियोप्रोटेक्टर। कई मामलों में ये बेहद कारगर साबित होते हैं.

2. रेडियोधर्मी अपशिष्ट। उत्पत्ति और वर्गीकरण। 4

2.1 रेडियोधर्मी कचरे की उत्पत्ति। 4

2.2 रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण। 5

3. रेडियोधर्मी कचरे का निपटान. 7

3.1. चट्टानों में रेडियोधर्मी कचरे का निपटान। 8

3.1.1 परमाणु अपशिष्ट निपटान के लिए चट्टानों के मुख्य प्रकार और भौतिक और रासायनिक विशेषताएं। 15

3.1.2 रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान स्थल का चयन करना। 18

3.2 रेडियोधर्मी कचरे का गहन भूवैज्ञानिक निपटान। 19

3.3 निकट-सतह निपटान। 20

3.4 चट्टानों का पिघलना21

3.5प्रत्यक्ष इंजेक्शन22

3.6 रेडियोधर्मी कचरे के निपटान की अन्य विधियाँ23

3.6.1 समुद्र से निष्कासन23

3.6.2 समुद्र तल के नीचे से निष्कासन...23

3.6.3 आंदोलन क्षेत्रों में हटाना। 24

3.6.4 बर्फ की चादरों में दफनाना..25

3.6.5 बाह्य अंतरिक्ष में निष्कासन..25

4. रूसी परमाणु ऊर्जा उद्योग में रेडियोधर्मी अपशिष्ट और खर्च किया गया परमाणु ईंधन। 25

5. रूस में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की समस्याएं और इसे हल करने के संभावित तरीके... 26

5.1 रूसी संघ में रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली की संरचना.. 26

5.2 रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के सिद्धांत को बदलने के प्रस्ताव.. 28

6. निष्कर्ष.. 29

7. प्रयुक्त साहित्य की सूची: 30

1 परिचय

बीसवीं सदी के उत्तरार्ध में पर्यावरणीय समस्याओं में तीव्र वृद्धि देखी गई। मानव जाति की तकनीकी गतिविधि का पैमाना वर्तमान में भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के बराबर है। पिछले प्रकार के पर्यावरण प्रदूषण में, जिसने व्यापक विकास प्राप्त किया है, रेडियोधर्मी संदूषण का एक नया खतरा जोड़ा गया है। पिछले 60-70 वर्षों में पृथ्वी पर विकिरण की स्थिति में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं: द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत तक, दुनिया के सभी देशों में लगभग 10-12 ग्राम प्राकृतिक रेडियोधर्मी पदार्थ शुद्ध रूप में प्राप्त हुआ था - रेडियम। आजकल, एक मध्यम-शक्ति परमाणु रिएक्टर 10 टन कृत्रिम रेडियोधर्मी पदार्थों का उत्पादन करता है, जिनमें से अधिकांश, हालांकि, अल्पकालिक रेडियोधर्मी पदार्थ होते हैं और आयनीकरण विकिरण के स्रोतों का उपयोग लगभग सभी उद्योगों, स्वास्थ्य देखभाल में और व्यापक संचालन में किया जाता है वैज्ञानिक अनुसंधान की विविधता.

पिछली आधी सदी में, पृथ्वी पर करोड़ों अरबों रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न हुआ है, और ये संख्या हर साल बढ़ रही है। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से रेडियोधर्मी कचरे के पुनर्चक्रण और निपटान की समस्या अब विशेष रूप से तीव्र होती जा रही है, जब दुनिया में अधिकांश परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को नष्ट करने का समय आ गया है (आईएईए के अनुसार, ये 65 से अधिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टर हैं) और 260 रिएक्टर वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं)। इसमें कोई संदेह नहीं है कि 50 से अधिक वर्षों से सैन्य कार्यक्रमों के कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप हमारे देश के क्षेत्र में रेडियोधर्मी कचरे की सबसे महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न हुई थी। परमाणु हथियारों के निर्माण और सुधार के दौरान, मुख्य कार्यों में से एक श्रृंखला प्रतिक्रिया देने वाली परमाणु विखंडनीय सामग्रियों का तेजी से उत्पादन था। ऐसी सामग्री अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम और हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम हैं। रेडियोधर्मी कचरे के लिए जमीन के ऊपर और भूमिगत सबसे बड़ी भंडारण सुविधाएं पृथ्वी पर बन गई हैं, जो कई सैकड़ों वर्षों तक जीवमंडल के लिए एक बड़ा संभावित खतरा बनी हुई है।

http://zab.chita.ru/admin/pictures/424.jpg रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के मुद्दे में विभिन्न श्रेणियों और भंडारण विधियों के साथ-साथ पर्यावरण संरक्षण के लिए विभिन्न आवश्यकताओं का मूल्यांकन शामिल है। निपटान का उद्देश्य बहुत लंबे समय तक जीवमंडल से कचरे को अलग करना है, यह सुनिश्चित करना है कि जीवमंडल तक पहुंचने वाले अवशिष्ट रेडियोधर्मी पदार्थ, उदाहरण के लिए, प्राकृतिक पृष्ठभूमि रेडियोधर्मिता की तुलना में नगण्य सांद्रता में होंगे, और यह सुनिश्चित करना है कि लापरवाही से जोखिम हो व्यक्ति का हस्तक्षेप बहुत छोटा होगा. इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए भूवैज्ञानिक निपटान को व्यापक रूप से प्रस्तावित किया गया है।

हालाँकि, रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के तरीकों के संबंध में कई अलग-अलग प्रस्ताव हैं, उदाहरण के लिए:

· जमीन के ऊपर लंबे समय तक भंडारण,

· गहरे कुएं (कई किमी की गहराई पर),

चट्टानों का पिघलना (गर्मी पैदा करने वाले कचरे के लिए सुझाया गया)

· प्रत्यक्ष इंजेक्शन (केवल तरल अपशिष्ट के लिए उपयुक्त),

· समुद्र में निष्कासन,

· समुद्र तल से हटाना,

· आवाजाही वाले क्षेत्रों में हटाना,

· बर्फ की चादरों को हटाना,

· अंतरिक्ष में हटाना

कुछ प्रस्ताव अभी भी दुनिया भर के वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किए जा रहे हैं, अन्य को पहले ही अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा प्रतिबंधित कर दिया गया है। इस समस्या का अध्ययन करने वाले अधिकांश वैज्ञानिक भूवैज्ञानिक वातावरण में रेडियोधर्मी कचरे को दफनाने के सबसे तर्कसंगत विकल्प को पहचानते हैं।

रेडियोधर्मी कचरे की समस्या "एजेंडा 21" का एक अभिन्न अंग है, जिसे रियो डी जनेरियो (1992) में पृथ्वी पर विश्व शिखर सम्मेलन में अपनाया गया था और "एजेंडा 21 के आगे कार्यान्वयन के लिए कार्रवाई का कार्यक्रम", यूनाइटेड के विशेष सत्र में अपनाया गया था। राष्ट्र महासभा (जून 1997)। नवीनतम दस्तावेज़, विशेष रूप से, रेडियोधर्मी कचरे के प्रबंधन के तरीकों में सुधार करने, इस क्षेत्र में अंतर्राष्ट्रीय सहयोग का विस्तार करने (सूचना और अनुभव का आदान-प्रदान, प्रासंगिक प्रौद्योगिकियों की सहायता और हस्तांतरण, आदि) की जिम्मेदारी को कड़ा करने के लिए उपायों की एक प्रणाली की रूपरेखा तैयार करता है। रेडियोधर्मी कचरे के सुरक्षित भंडारण और निष्कासन को सुनिश्चित करने के लिए राज्य।

अपने काम में मैं भूवैज्ञानिक वातावरण में रेडियोधर्मी कचरे के निपटान का विश्लेषण और मूल्यांकन करने का प्रयास करूंगा, साथ ही ऐसे निपटान के संभावित परिणामों का भी।

2. रेडियोधर्मी अपशिष्ट। उत्पत्ति और वर्गीकरण।

2.1 रेडियोधर्मी कचरे की उत्पत्ति।

रेडियोधर्मी कचरे में सामग्री, समाधान, गैसीय मीडिया, उत्पाद, उपकरण, जैविक वस्तुएं, मिट्टी आदि शामिल हैं जो आगे उपयोग के अधीन नहीं हैं, जिसमें रेडियोन्यूक्लाइड की सामग्री नियमों द्वारा स्थापित स्तरों से अधिक है। खर्च किए गए परमाणु ईंधन (एसएनएफ) को भी "रॉ" श्रेणी में शामिल किया जा सकता है यदि इसे घटकों को निकालने के लिए बाद में प्रसंस्करण के अधीन नहीं किया जाता है और, उचित भंडारण के बाद, निपटान के लिए भेजा जाता है। आरडब्ल्यू को उच्च-स्तरीय अपशिष्ट (एचएलडब्ल्यू), मध्यवर्ती-स्तरीय अपशिष्ट (आईएलडब्ल्यू) और निम्न-स्तरीय अपशिष्ट (एलएलडब्ल्यू) में विभाजित किया गया है। कचरे का श्रेणियों में विभाजन नियमों द्वारा स्थापित किया गया है।

रेडियोधर्मी कचरा स्थिर रासायनिक तत्वों और रेडियोधर्मी विखंडन और ट्रांसयूरेनियम रेडियोन्यूक्लाइड का मिश्रण है। विखंडन तत्व क्रमांकित 35-47; 55-65 परमाणु ईंधन के विखंडन उत्पाद हैं। एक बड़े पावर रिएक्टर के संचालन के 1 वर्ष के दौरान (5% यूरेनियम-235 के साथ 100 टन परमाणु ईंधन लोड करते समय), 10% (0.5 टन) विखंडनीय सामग्री का उत्पादन होता है और लगभग 0.5 टन विखंडन तत्व उत्पन्न होते हैं। राष्ट्रव्यापी, अकेले परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों में प्रति वर्ष 100 टन विखंडन तत्व उत्पन्न होते हैं।

मुख्य और सबसे खतरनाकजीवमंडल के लिए, रेडियोधर्मी अपशिष्ट के तत्व हैं आरबी, सीनियर, वाई, जेडआर, मो, आरयू, आरएच, पीडी, आई, सीएस, बा, ला....डाइऔर ट्रांसयूरानिक तत्व: एनपी, पु, एएम और सेमी. संरचना में उच्च विशिष्ट गतिविधि वाले रेडियोधर्मी कचरे के समाधान 2.8 मोल/लीटर तक की नाइट्रिक एसिड सांद्रता वाले नाइट्रिक एसिड लवण के मिश्रण होते हैं, इनमें योजक होते हैं एचएफ(0.06 मोल/लीटर तक) और H2SO4(0.1 मोल/लीटर तक)। समाधानों में संरचनात्मक तत्वों और रेडियोन्यूक्लाइड्स के लवण की कुल सामग्री लगभग 10 wt% है, न्यूट्रॉन कैप्चर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ट्रांसयूरेनियम तत्व बनते हैं। परमाणु रिएक्टरों में ईंधन (संवर्धित प्राकृतिक यूरेनियम) गोलियों के रूप में होता है उओ 2जिरकोनियम स्टील (ईंधन तत्व - टीवीईएल) से बनी ट्यूबों में रखा गया है। ये ट्यूब रिएक्टर कोर में स्थित हैं; उनके बीच मॉडरेटर ब्लॉक (ग्रेफाइट), नियंत्रण छड़ें (कैडमियम) और कूलिंग ट्यूब रखे जाते हैं जिनके माध्यम से शीतलक प्रसारित होता है - अक्सर पानी। ईंधन छड़ों का एक भार लगभग 1-2 वर्ष तक चलता है।

रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न होता है:

परमाणु ईंधन चक्र उद्यमों के संचालन और डीकमीशनिंग के दौरान (रेडियोधर्मी अयस्कों का खनन और प्रसंस्करण, ईंधन तत्वों का निर्माण, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पादन, खर्च किए गए परमाणु ईंधन का पुन: प्रसंस्करण);

परमाणु हथियारों के निर्माण, रक्षा सुविधाओं के संरक्षण और उन्मूलन और परमाणु सामग्री का उत्पादन करने वाले उद्यमों की गतिविधियों के परिणामस्वरूप दूषित क्षेत्रों के पुनर्वास के लिए सैन्य कार्यक्रमों को लागू करने की प्रक्रिया में;

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और उनके रखरखाव अड्डों के साथ नौसैनिक और नागरिक बेड़े के जहाजों के संचालन और डीकमीशनिंग के दौरान;

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था और चिकित्सा संस्थानों में आइसोटोप उत्पादों का उपयोग करते समय;

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के हित में परमाणु विस्फोटों के परिणामस्वरूप, खनिज संसाधनों के निष्कर्षण के दौरान, अंतरिक्ष कार्यक्रमों के कार्यान्वयन के दौरान, साथ ही परमाणु सुविधाओं पर दुर्घटनाओं के दौरान।

चिकित्सा और अन्य अनुसंधान संस्थानों में रेडियोधर्मी सामग्रियों का उपयोग करते समय, परमाणु उद्योग और सैन्य-औद्योगिक परिसर की तुलना में काफी कम मात्रा में रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न होता है - यह प्रति वर्ष कई दसियों घन मीटर कचरा है। हालाँकि, रेडियोधर्मी सामग्रियों का उपयोग बढ़ रहा है और इसके साथ ही कचरे की मात्रा भी बढ़ रही है।

2.2 रेडियोधर्मी कचरे का वर्गीकरण

आरडब्ल्यू को विभिन्न मानदंडों (चित्र 1) के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार, विकिरण की संरचना (प्रकार) के अनुसार, जीवनकाल (आधा जीवन) के अनुसार टी 1/2), विशिष्ट गतिविधि द्वारा (विकिरण तीव्रता)। हालाँकि, विशिष्ट (मात्रा) गतिविधि द्वारा रूस में उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी कचरे के वर्गीकरण के अपने नुकसान और सकारात्मक पहलू हैं। नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि यह कचरे के आधे जीवन, रेडियोन्यूक्लाइड और भौतिक-रासायनिक संरचना, साथ ही उनमें प्लूटोनियम और ट्रांसयूरेनियम तत्वों की उपस्थिति को ध्यान में नहीं रखता है, जिसके भंडारण के लिए विशेष कड़े उपायों की आवश्यकता होती है। सकारात्मक पक्ष यह है कि भंडारण और निपटान सहित रेडियोधर्मी अपशिष्ट प्रबंधन के सभी चरणों में, मुख्य कार्य पर्यावरण प्रदूषण और आबादी के अत्यधिक जोखिम को रोकना है, और विशिष्ट (मात्रा) गतिविधि के स्तर के आधार पर रेडियोधर्मी कचरे को अलग करना ठीक है पर्यावरण और मनुष्यों पर उनके प्रभाव की डिग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है। विकिरण खतरे की माप विकिरण के प्रकार और ऊर्जा (अल्फा, बीटा, गामा उत्सर्जक) के साथ-साथ कचरे में रासायनिक रूप से विषाक्त यौगिकों की उपस्थिति से प्रभावित होती है। मध्यवर्ती स्तर के कचरे के लिए पर्यावरण से अलगाव की अवधि 100-300 वर्ष है, उच्च स्तर के कचरे के लिए - 1000 वर्ष या उससे अधिक, प्लूटोनियम के लिए - दसियों हज़ार वर्ष। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि रेडियोधर्मी कचरे को रेडियोधर्मी तत्वों के आधे जीवन के आधार पर विभाजित किया जाता है: अल्पकालिक, एक वर्ष से कम के आधे जीवन के साथ; मध्यम आयु वाले एक वर्ष से सौ वर्ष तक और दीर्घजीवी सौ वर्ष से अधिक जीवित रहते थे।

जापान में नई इमारतों में अपार्टमेंट का मूल्यांकन क्षेत्र के आराम या प्रतिष्ठा के स्तर से नहीं, बल्कि अपार्टमेंट में विकिरण के स्तर से किया जाता है। यह बताता है कि जापान में जीवन प्रत्याशा 87 वर्ष और रूस में 70 वर्ष क्यों है।

मॉस्को में नई इमारतों में कोई विकिरण प्रमाणपत्र नहीं हैं, इसलिए कुछ अपार्टमेंट विकिरण से बस "चमकते" हैं। विशेषज्ञों के मुताबिक, शोध के बाद ऐसे अपार्टमेंट की कीमत दस गुना गिर जाएगी। इसकी कीमत मानव जीवन के कम से कम 10 वर्ष है।

विकिरण मास्को में होता है

• 45-55% - पृथ्वी की प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण और सूर्य से विकिरण
• 20-35% - चिकित्सा परीक्षण
• 2% से 20% तक - रेडियोधर्मी गैस रेडॉन, जो आवासीय भवनों के बेसमेंट में जमीन में निहित है, वेंटिलेशन शाफ्ट के माध्यम से अपार्टमेंट में बढ़ती है
• 0.1% से 15% तक - परमाणु रेक्टर, जिनमें से 11 मास्को में हैं, और रेडियोधर्मी सामग्री के साथ काम करने वाले उद्यम - मास्को में 2,500 से अधिक हैं
• 1% - भोजन
• 5 से 50% तक - घरों के अपार्टमेंट में दीवार सामग्री - रेडियोधर्मी रेत, मिट्टी, बजरी, ग्रेनाइट, आदि।

इसके अलावा, कुछ निर्माण कंपनियाँ दूषित स्थलों पर नई इमारतें बना रही हैं। मॉस्को डेवलपर्स, मॉस्को में रेडियोधर्मी संदूषण के नक्शे के बिना, खतरनाक क्षेत्रों में नई इमारतें बना सकते हैं, जैसा कि रोकोसोव्स्की बुलेवार्ड के क्षेत्र में हुआ, तथाकथित "ग्रीन हिल" - एक परमाणु अपशिष्ट दफन स्थल:

मास्को में खतरनाक उद्यम:

• आईटीईपी (सैद्धांतिक संस्थान) प्रायोगिक भौतिकी)
• कुरचटोव संस्थान (परमाणु ऊर्जा संस्थान)
• बोचवार इंस्टीट्यूट ऑफ इनऑर्गेनिक मैटेरियल्स
• निकियेट
• मॉसरेंटजेन गांव
• पॉलीमेटल्स प्लांट
• एनआईआईएचटी
• पौधा "मोलनिया"
• निचली पृष्ठभूमि वाली भूमिगत प्रयोगशाला - यूक्रेन होटल के नीचे 27 मीटर की गहराई पर
• मार्शल रोकोसोव्स्की बुलेवार्ड ("ग्रीन हिल")
• पोकलोन्नया गोरा में (सैन्य उपकरणों के संग्रहालय के बगल में रेलवे तटबंध के किनारे से)।

परमाणु संस्थानों, परमाणु संयंत्रों और रेडियोधर्मी डंपों से युक्त संपूर्ण परमाणु समूह हैं:

इसके अलावा, खिमकी और लिटकारिनो में पांच और रिएक्टर हैं। कुल क्षेत्रफलराजधानी एक हजार एक सौ वर्ग किलोमीटर से भी अधिक है। (न्यू मॉस्को के बिना)। वहीं, केवल आधिकारिक खतरनाक विकिरण वस्तुएं 18 इकाइयां हैं। दुनिया की किसी भी राजधानी में इतना घनत्व नहीं है. लेकिन मुख्य बात मात्रा नहीं, बल्कि गुणवत्ता है।

मॉस्को में, संक्रमण स्थल सीधे आवासीय क्षेत्रों के बगल में स्थित हैं। इस सामग्री में इसके बारे में।

मुख्य में यह मुद्दायह है कि इस विषयपूरी तरह से बंद. न तो रोसाटॉम और न ही रक्षा मंत्रालय, राज्य रहस्यों का हवाला देते हुए, सुविधाओं की स्थिति या आपातकालीन घटनाओं पर डेटा साझा करना चाहते हैं। मॉस्को में नई इमारतों में "रिंगिंग" अपार्टमेंट एक विशेष समस्या है।

निर्माण कंपनियाँ रेडियोधर्मी संदूषण के लिए धातु या पत्थर का परीक्षण लगभग कभी नहीं करती हैं।

मास्को में विकिरण डंप:

तीव्र समस्या - रेडियोधर्मीलैंडफिल. शहर में इनकी संख्या दर्जनों है। पिछली शताब्दी के पचास के दशक में, एल.पी. बेरिया के नेतृत्व में, यूरेनियम को समृद्ध करने के लिए मास्को में सक्रिय कार्य शुरू हुआ। परमाणु ढालऔर शोध पत्रशांतिपूर्ण परमाणु के क्षेत्र में.

राजधानी के घनी आबादी वाले क्षेत्रों में, यूरेनियम संवर्धन सेंट्रीफ्यूज स्थापित किए गए थे; उत्पादन और परीक्षण कचरे को शहर के बाहर ले जाया गया और खड्डों, तराई क्षेत्रों में फेंक दिया गया और मिट्टी की एक मीटर मोटी परत से ढक दिया गया। या फिर नींद नहीं आई.

उस समय, शहर की सीमा मॉस्को रिंग रेलवे से ठीक आगे गुजरती थी। यानी अब यह लगभग मॉस्को का केंद्र है। सबसे बड़ा और औद्योगिक कचरा मॉस्को नदी के तट पर, काशीरस्कॉय राजमार्ग के पास स्थित है। वहाँ दसियों (कुछ स्रोतों के अनुसार 800 तक) हजार घन मीटर कचरा है।

इस खंड की कठिनाई तट की ढलान और मिट्टी की मात्रा में निहित है। यदि आप इसे हटाना शुरू करते हैं, तो मौजूदा मिट्टी की संरचना बाधित हो जाएगी, तट खिसक जाएगा और विकिरण नदी में गिर जाएगा। इसे बाहर न निकालना भी असंभव है - बारिश होती है और भूजलरेडियोधर्मी चट्टानें बह जाती हैं और नदी प्रदूषित हो जाती है।

एक वैश्विक समस्यापरित्यक्त रेडियोधर्मी डंप हैं। उत्साही और अधिकृत सरकारी निकायवे हर साल राजधानी में दर्जनों की संख्या में पाए जाते हैं। यहां रेडियोधर्मी उपकरण, अप्रयुक्त चिकित्सा उपकरण और मिट्टी के ढेर हैं।

खतरा मॉस्को नदी के ढलान से उत्पन्न होता है, जो काशीरका पर एमईपीएचआई से ज्यादा दूर नहीं है। यदि आप वहां एक घंटे से अधिक रुकते हैं तो स्वास्थ्य को खतरा हो सकता है। सामान्य तौर पर, मस्कोवियों के स्वास्थ्य के लिए विकिरण के असाधारण खतरे के बारे में बहुत कुछ कहा गया है (मास्को में लोगों की भीड़भाड़ और अभूतपूर्व उपस्थिति के बारे में जानते हुए) बड़ी मात्रा"परमाणु" उद्यम), वे रेडॉन उद्यम की मदद से समस्या को हल करने की योजना बना रहे हैं

मॉस्को में सबसे खतरनाक विकिरण डंप

1. लिखोबोर्का नदी का तट
2. ट्रोपारेव्स्की वन पार्क में
3. ल्युब्लिनो में
4. क्रिलात्स्को में
5. जंगली रेडियोधर्मी अपशिष्ट डंप - ज़ोस्तोवो खदान पिरोगोवस्कॉय जलाशय से 500 मीटर और मॉस्को नहर से 1500 मीटर दूर

मॉस्को में विकिरण का स्तर 11-15 माइक्रोरोएंटजेन है (मानक 30 माइक्रोरोएंटजेन है)। मेट्रो में यह स्तर सामान्य से कई गुना अधिक है। विशेषज्ञ इसे हानिरहित मानते हैं, क्योंकि यहां विकिरण प्राकृतिक है, यह रेडॉन गैस पर आधारित है; हालाँकि, यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि कोई व्यक्ति वहां कितने समय तक रहता है।

मॉस्को में सभी प्रमुख परमाणु सुविधाएं औद्योगिक क्षेत्रों में स्थित हैं। चेक आउट पूरी सूचीमास्को के मानचित्रों पर खतरनाक उद्यम और उनका स्थान।

मॉस्को में रेडियोधर्मी वस्तुएं शामिल हैं

• 11 परमाणु रिएक्टर
• 2000 संगठन सीधे विकिरण स्रोतों से संबंधित हैं (संख्या बढ़ रही है)
• 155 हजार (!!!) विकिरण स्रोत
• प्रतिवर्ष विकिरण के 60 से 90 स्रोत खोजे जाते हैं
• विशेष ध्यानमैं "ग्रीन हिल" खंड (मार्शल रोकोसोव्स्की बुलेवार्ड) पर ध्यान देना चाहूंगा। यहां एक रेडियोधर्मी कब्रगाह है - दो दर्जन से अधिक स्थल। मानक से अधिक 150 गुना है.
• स्ट्रोगिनो क्षेत्र में 10 से अधिक विकिरण स्रोत स्थलों की खोज की गई है। रेडॉन कंपनी ने 220 हजार से अधिक विकिरण स्रोतों को हटा दिया और दफन कर दिया।
• मॉस्को के अधिकारियों ने "2011-2013 के लिए मॉस्को की परमाणु और विकिरण सुरक्षा सुनिश्चित करना" कार्यक्रम विकसित किया है। इन उद्देश्यों के लिए लगभग 5 बिलियन रूबल मिले। वे इसे कहां खर्च करने की योजना बना रहे हैं?

मॉस्को में विकिरण डंप के मानचित्र देखें।

विकिरण मानचित्र - लिखोबोर्का नदी पर अपशिष्ट निपटान

विकिरण मानचित्र - मास्को में कुछ जंगली रेडियोधर्मी अपशिष्ट डंप

पूरा नक्शामॉस्को में विकिरण को मानचित्र पर साइट के मुख्य पृष्ठ पर "रेडियोधर्मिता" और "दिखाएँ" बटन के ऊपर क्लिक करके देखा जा सकता है।

आज का देखिये पर्यावरणीय स्थितिमॉस्को और मॉस्को क्षेत्र -