1. Introduzione.. 2

2. Rifiuti radioattivi. Origine e classificazione. 4

2.1 Origine dei rifiuti radioattivi. 4

2.2 Classificazione dei rifiuti radioattivi. 5

3. Smaltimento dei rifiuti radioattivi. 7

3.1. Smaltimento dei rifiuti radioattivi in rocce OH. 8

3.1.1 Principali tipologie e caratteristiche fisiche e chimiche delle rocce destinate allo smaltimento dei rifiuti nucleari. 15

3.1.2 Selezione di un sito per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi. 18

3.2 Smaltimento geologico profondo dei rifiuti radioattivi. 19

3.3 Smaltimento in prossimità della superficie. 20

3.4 Fusione delle rocce21

3.5Iniezione diretta22

3.6 Altre modalità di smaltimento dei rifiuti radioattivi23

3.6.1 Rimozione in mare23

3.6.2 Rimozione sotto il fondale marino... 23

3.6.3 Trasferimento in zone di movimento. 24

3.6.4 Sepoltura nelle calotte glaciali. 25

3.6.5 Elimina in spazio esterno.. 25

4. Rifiuti radioattivi e combustibile nucleare esaurito nell'industria nucleare russa. 25

5. Problemi del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi in ​​Russia e possibili modi per risolverlo... 26

5.1 Struttura del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi nella Federazione Russa. 26

5.2 Proposte per modificare la dottrina della gestione dei rifiuti radioattivi. 28

6. Conclusione.. 29

7. Elenco della letteratura utilizzata: 30

1. Introduzione

La seconda metà del XX secolo fu segnata da un forte aggravamento problemi ambientali. La portata dell'attività tecnogenica dell'umanità è attualmente paragonabile a processi geologici. Ai precedenti tipi di inquinamento ambiente, che hanno ricevuto un ampio sviluppo, è stato aggiunto un nuovo pericolo di contaminazione radioattiva. La situazione delle radiazioni sulla Terra negli ultimi 60-70 anni ha subito cambiamenti significativi: all'inizio della seconda guerra mondiale, in tutti i paesi del mondo c'erano circa 10-12 g di radiazioni ricevute in forma pura sostanza radioattiva naturale - radio. Al giorno d'oggi, un reattore nucleare di media potenza produce 10 tonnellate di sostanze radioattive artificiali, la maggior parte delle quali, tuttavia, sono isotopi a vita breve. Le sostanze radioattive e le fonti di radiazioni ionizzanti vengono utilizzate in quasi tutte le industrie, nella sanità e nella conduzione di un vasto sistema varietà di ricerca scientifica.

Nell’ultimo mezzo secolo, sulla Terra sono stati generati decine di miliardi di curie di rifiuti radioattivi e questi numeri aumentano ogni anno. Il problema del riciclaggio e dello smaltimento dei rifiuti radioattivi è particolarmente acuto. centrali nucleari diventa adesso, quando arriverà il momento di smantellare la maggior parte delle centrali nucleari nel mondo (secondo l’AIEA si tratta di più di 65 reattori nucleari e 260 reattori utilizzati per scopi scientifici). Non c'è dubbio che la quantità più significativa di rifiuti radioattivi è stata generata sul territorio del nostro Paese a seguito dell'attuazione di programmi militari per oltre 50 anni. Durante la creazione e il miglioramento armi nucleari Uno dei compiti principali era la rapida produzione di materiali fissili nucleari che provocassero una reazione a catena. Tali materiali sono l’uranio altamente arricchito e il plutonio per armi. Sulla Terra si sono formati i più grandi impianti di stoccaggio in superficie e sotterranei di rifiuti radioattivi, che rappresentano un'enorme quantità potenziale pericolo per la biosfera per molte centinaia di anni.

http://zab.chita.ru/admin/pictures/424.jpgLa questione della gestione dei rifiuti radioattivi richiede una valutazione varie categorie e i relativi metodi di stoccaggio, nonché i diversi requisiti ambientali. L'obiettivo dello smaltimento è isolare i rifiuti dalla biosfera per periodi di tempo estremamente lunghi, garantendone il residuo sostanze radioattive che raggiungeranno la biosfera saranno in concentrazioni trascurabili rispetto, ad esempio, alla radioattività di fondo naturale, e ciò fornisce anche la certezza che il rischio derivante da un intervento umano imprudente sarà molto piccolo. Lo smaltimento geologico è stato ampiamente proposto per raggiungere questi obiettivi.

Tuttavia, ci sono molte proposte diverse riguardo ai metodi di smaltimento dei rifiuti radioattivi, ad esempio:

· Stoccaggio fuori terra a lungo termine,

· Pozzi profondi (a diversi km di profondità),

Fusione delle rocce (consigliato per rifiuti che generano calore)

· Iniezione diretta (adatta solo per rifiuti liquidi),

· Trasloco in mare,

· Rimozione sotto fondale oceanico,

· Trasferimento in zone di movimento,

· Rimozione in lastre di ghiaccio,

· Trasloco nello spazio

Alcune proposte sono ancora in fase di sviluppo da parte degli scienziati diversi paesi mondo, altri sono già stati vietati accordi internazionali.La maggior parte degli scienziati fanno ricerche questo problema, riconoscono la possibilità più razionale di seppellire i rifiuti radioattivi nell'ambiente geologico.

Problema RAO - componente"Agenda 21" adottata al vertice mondiale del livello superiore sulle questioni della Terra a Rio de Janeiro (1992) e il “Programma d’azione per l’ulteriore attuazione dell’Agenda 21” adottato dalla Sessione Speciale Assemblea Generale Nazioni Unite (giugno 1997). L'ultimo documento, in particolare, delinea un sistema di misure per migliorare le modalità di gestione dei rifiuti radioattivi, da ampliare cooperazione internazionale in questo settore (scambio di informazioni ed esperienze, assistenza e trasferimento di tecnologie pertinenti, ecc.), rafforzare la responsabilità degli Stati nel garantire lo stoccaggio e lo smaltimento sicuri dei rifiuti radioattivi.

Nel mio lavoro cercherò di analizzare e valutare lo smaltimento dei rifiuti radioattivi nell'ambiente geologico, nonché le possibili conseguenze di tale smaltimento.

2. Rifiuti radioattivi. Origine e classificazione.

2.1 Origine dei rifiuti radioattivi.

I rifiuti radioattivi comprendono materiali, soluzioni, mezzi gassosi, prodotti, attrezzature, oggetti biologici, suolo, ecc. che non sono soggetti a ulteriore utilizzo, in cui il contenuto di radionuclidi supera i livelli stabiliti regolamenti. Può rientrare nella categoria “RAW” anche il combustibile nucleare esaurito (SNF) qualora non sia sottoposto a successiva lavorazione al fine di estrarne componenti e, dopo opportuno stoccaggio, sia avviato allo smaltimento. I RW sono suddivisi in rifiuti ad alta attività (HLW), rifiuti ad attività intermedia (ILW) e rifiuti a bassa attività (LLW). La suddivisione dei rifiuti in categorie è stabilita dalla normativa.

I rifiuti radioattivi sono una miscela di sostanze stabili elementi chimici e frammentazione radioattiva e radionuclidi transuranici. Elementi di frammentazione numerati 35-47; 55-65 sono prodotti di fissione combustibile nucleare. Durante 1 anno di funzionamento di un grande reattore di potenza (quando si caricano 100 tonnellate di combustibile nucleare con il 5% di uranio-235), viene prodotto il 10% (0,5 tonnellate) di materiale fissile e vengono prodotte circa 0,5 tonnellate di elementi di frammentazione. A livello nazionale, ogni anno nei soli reattori nucleari vengono prodotte 100 tonnellate di elementi di frammentazione.

Principale e il più pericoloso per la biosfera lo sono gli elementi dei rifiuti radioattivi Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, I, Cs, Ba, La....Dy ed elementi transuranici: Np, Pu, Am e Cm. Le soluzioni di rifiuti radioattivi con elevata attività specifica nella composizione sono miscele di sali nitrati con una concentrazione acido nitrico fino a 2,8 mol/litro contengono additivi HF(fino a 0,06 mol/litro) e H2SO4(fino a 0,1 mol/litro). Il contenuto totale di sali di elementi strutturali e radionuclidi nelle soluzioni è di circa il 10% in peso. Gli elementi transuranici si formano a seguito della reazione di cattura dei neutroni. Nei reattori nucleari, il combustibile (uranio naturale arricchito) è sotto forma di compresse UO2 inserito in tubi di acciaio allo zirconio (elemento combustibile - TVEL). Questi tubi si trovano nel nocciolo del reattore; tra di essi sono posizionati blocchi moderatori (grafite), barre di controllo (cadmio) e tubi di raffreddamento attraverso i quali circola il refrigerante, molto spesso acqua. Un carico di barre di combustibile dura circa 1-2 anni.

I rifiuti radioattivi vengono generati:

Durante il funzionamento e lo smantellamento delle imprese del ciclo del combustibile nucleare (estrazione e lavorazione di minerali radioattivi, produzione di elementi combustibili, generazione di elettricità nelle centrali nucleari, ritrattamento del combustibile nucleare esaurito);

Nel processo di attuazione dei programmi militari per la creazione di armi nucleari, conservazione e liquidazione delle strutture di difesa e riabilitazione dei territori contaminati a seguito delle attività delle imprese produttrici di materiali nucleari;

Durante l'operazione e lo smantellamento delle navi delle flotte navali e civili con centrali nucleari e le loro basi di manutenzione;

Quando si utilizzano prodotti isotopici nell'economia nazionale e nelle istituzioni mediche;

Come conseguenza di esplosioni nucleari negli interessi economia nazionale, durante l'estrazione mineraria, durante i programmi spaziali e durante gli incidenti negli impianti nucleari.

Quando si utilizzano materiali radioattivi negli istituti medici e di ricerca, viene generata una quantità significativamente inferiore di rifiuti radioattivi rispetto all'industria nucleare e al complesso militare-industriale: si tratta di diverse decine di metri cubi di rifiuti all'anno. Tuttavia, l’uso di materiali radioattivi è in espansione e con esso aumenta il volume dei rifiuti.

2.2 Classificazione dei rifiuti radioattivi

RW è classificato secondo vari criteri (Fig. 1): stato di aggregazione, per composizione (tipo) di radiazione, per durata (emivita T 1/2), per attività specifica (intensità della radiazione). Tuttavia, la classificazione dei rifiuti radioattivi utilizzati in Russia in base all'attività specifica (in volume) presenta i suoi svantaggi e aspetti positivi. Gli svantaggi includono il fatto che non tiene conto del tempo di dimezzamento, dei radionuclidi e della composizione fisico-chimica dei rifiuti, nonché della presenza in essi di elementi di plutonio e transuranio, il cui stoccaggio richiede misure speciali e rigorose. Il lato positivoè che in tutte le fasi della gestione dei rifiuti radioattivi, compreso lo stoccaggio e lo smaltimento, il compito principale è prevenire l'inquinamento ambientale e la sovraesposizione della popolazione e la separazione dei rifiuti radioattivi in ​​base al livello di attività specifica (in volume) è determinata con precisione dal grado del loro impatto sull’ambiente e sull’uomo. La misura del rischio di radiazioni è influenzata dal tipo e dall'energia delle radiazioni (emettitori alfa, beta, gamma), nonché dalla presenza di composti chimicamente tossici nei rifiuti. La durata dell'isolamento dall'ambiente per i rifiuti di livello intermedio è di 100-300 anni, per i rifiuti di alto livello - 1000 anni o più, per il plutonio - decine di migliaia di anni. È importante notare che i rifiuti radioattivi vengono suddivisi in base al tempo di dimezzamento degli elementi radioattivi: di breve durata, con tempo di dimezzamento inferiore a un anno; dalla vita media da un anno a cento anni e dalla vita lunga più di cento anni.

Fig.1 Classificazione dei rifiuti radioattivi.

Tra i rifiuti radioattivi, quelli liquidi e solidi sono considerati i più comuni in termini di stato di aggregazione. Per classificare i rifiuti radioattivi liquidi è stato utilizzato il parametro di attività specifica (volume) (Tabella 1). Rifiuti radioattivi liquidi vengono considerati i liquidi in cui la concentrazione ammissibile di radionuclidi supera la concentrazione stabilita per l'acqua nei serbatoi aperti. Ogni anno, le centrali nucleari generano grandi quantità di rifiuti radioattivi liquidi (LRW). Fondamentalmente, la maggior parte dei rifiuti radioattivi liquidi viene semplicemente scaricata in corpi idrici aperti, poiché la loro radioattività è considerata sicura per l'ambiente. I rifiuti radioattivi liquidi vengono generati anche nelle imprese radiochimiche e nei centri di ricerca.

Tabella 1. Classificazione dei rifiuti radioattivi liquidi

Di tutti i tipi di rifiuti radioattivi, quelli liquidi sono i più comuni, poiché sia ​​la sostanza dei materiali strutturali (acciai inossidabili, gusci di barre combustibili di zirconio, ecc.) che gli elementi tecnologici (sali) vengono trasferiti in soluzioni metalli alcalini ecc.). La maggior parte dei rifiuti radioattivi liquidi è generata dall’energia nucleare. Le barre di combustibile esaurito, combinate in singole strutture - gruppi di combustibile, vengono accuratamente rimosse e conservate in acqua in speciali vasche di decantazione per ridurre l'attività dovuta al decadimento degli isotopi di breve durata. Nell'arco di tre anni l'attività diminuisce di circa mille volte. Successivamente le barre di combustibile vengono inviate agli impianti radiochimici, dove vengono frantumate con cesoie meccaniche e disciolte in acido nitrico 6-N caldo. Si forma una soluzione al 10% di rifiuti liquidi ad alta attività. Ogni anno in tutta la Russia vengono prodotte circa 1000 tonnellate di tali rifiuti (20 serbatoi da 50 tonnellate ciascuno).

Per rifiuti radioattivi solidi sono stati utilizzati il ​​tipo di radiazione dominante e il tasso di dose di esposizione direttamente sulla superficie dei rifiuti (Tabella 2).

Tabella 2. Classificazione dei rifiuti solidi radioattivi

I rifiuti radioattivi solidi sono la forma di rifiuti radioattivi direttamente soggetti a stoccaggio o smaltimento. Esistono 3 principali tipologie di rifiuti solidi:

residui di uranio o di radio non estratti durante la lavorazione del minerale,

radionuclidi artificiali generati durante il funzionamento di reattori e acceleratori,

risorse esaurite, reattori smantellati, acceleratori, apparecchiature radiochimiche e di laboratorio.

Per la classificazione rifiuti radioattivi gassosi viene utilizzato anche il parametro di attività specifica (volume), Tabella 3.

Tabella 3. Classificazione dei rifiuti radioattivi gassosi

Categorie di rifiuti radioattivi	Attività di volume, Ci/m 3
Bassa attività	sotto 10 -10
Moderatamente attivo	10 -10 - 10 -6
Altamente attivo	superiore a 10 -6

I rifiuti radioattivi gassosi si formano principalmente durante il funzionamento delle centrali nucleari, degli impianti di rigenerazione del combustibile radiochimico, nonché durante gli incendi e altre emergenze negli impianti nucleari.

Si tratta di un isotopo radioattivo dell'idrogeno 3 H (trizio), che non viene trattenuto dal rivestimento in acciaio inossidabile degli elementi combustibili, ma viene assorbito (99%) dal rivestimento in zirconio. Inoltre, la fissione del combustibile nucleare produce carbonio radiogenico, nonché i radionuclidi kripton e xeno.

I gas inerti, principalmente 85 Kr (T 1/2 = 10,3 anni), dovrebbero essere catturati nelle imprese dell'industria radiochimica, isolandoli dai gas di scarico utilizzando la tecnologia criogenica e l'adsorbimento a bassa temperatura. I gas con trizio vengono ossidati in acqua e anidride carbonica, in cui è presente carbonio radiogenico, è legato chimicamente nei carbonati.

3. Smaltimento dei rifiuti radioattivi.

Il problema dello smaltimento sicuro dei rifiuti radioattivi è uno di quei problemi da cui dipendono in gran parte la portata e la dinamica dello sviluppo dell'energia nucleare. Il compito generale dello smaltimento sicuro dei rifiuti radioattivi è lo sviluppo di metodi per isolarli dal biociclo che elimineranno gli agenti negativi conseguenze ambientali per l’uomo e l’ambiente. L'obiettivo finale delle fasi finali di tutte le tecnologie nucleari è l'isolamento affidabile dei rifiuti radioattivi dal biociclo per l'intero periodo di radiotossicità rimanente nei rifiuti.

Attualmente si stanno sviluppando tecnologie per l'immobilizzazione dei rifiuti radioattivi e si stanno studiando vari metodi per il loro smaltimento, i principali criteri per scegliere quali per un uso diffuso sono i seguenti: – minimizzare i costi di attuazione delle misure per la gestione dei rifiuti radioattivi; – riduzione dei rifiuti radioattivi secondari prodotti.

Per ultimi anniè stata creata una base tecnologica per sistema moderno Gestione RW. IN paesi nucleari Esiste una gamma completa di tecnologie che consentono il trattamento efficiente e sicuro dei rifiuti radioattivi, riducendone al minimo la quantità. IN visione generale può essere presentata la catena delle operazioni tecnologiche per la gestione dei rifiuti radioattivi liquidi il seguente modulo: Tuttavia, in nessuna parte del mondo è stata scelta una modalità di smaltimento finale dei rifiuti radioattivi, il ciclo tecnologico della gestione dei rifiuti radioattivi non è chiuso: i rifiuti radioattivi liquidi solidificati, così come i rifiuti radioattivi solidi, vengono stoccati in appositi siti controllati, creando un minaccia alla situazione radioecologica dei siti di stoccaggio.

3.1. Smaltimento dei rifiuti radioattivi nelle rocce

Pertanto, nel risolvere il problema dello smaltimento dei rifiuti radioattivi, l'uso di “esperienza accumulata dalla natura”, può essere visto particolarmente chiaramente. Non per niente gli specialisti nel campo della petrologia sperimentale furono forse i primi pronti a risolvere il problema che si presentò.

Permettono di isolare i rifiuti radioattivi da una miscela di elementi gruppi separati, simili nelle loro caratteristiche geochimiche, vale a dire:

· elementi alcalini e alcalino terrosi;

· alogenuri;

· elementi delle terre rare;

· attinidi.

Per questi gruppi di elementi, puoi provare a trovare rocce e minerali che siano promettenti per loro legame .

Reattori chimici naturali (e anche nucleari) che producono sostanze tossiche, non è una novità nella storia geologica della Terra. Un esempio è il deposito di Oklo, dove ~ 200 milioni di anni fa, per 500 mila anni, ad una profondità di ~ 3,5 km, operò un reattore naturale, riscaldando le rocce circostanti a 600°C. La conservazione della maggior parte dei radioisotopi nel luogo della loro formazione è stata assicurata dalla loro inclusione isomorfa nell'uraninite. Lo scioglimento di quest'ultima è stato impedito dalla situazione di ripresa. Tuttavia, circa 3 miliardi di anni fa, la vita è nata sul pianeta, convive con successo accanto a sostanze molto pericolose e si sviluppa.

Consideriamo le principali modalità di autoregolamentazione della natura dal punto di vista del loro utilizzo come metodi per neutralizzare i rifiuti derivanti dalle attività umane dell'umanità. Vengono delineati quattro di questi principi.

a) Isolamento: le sostanze nocive sono concentrate in contenitori e protette da speciali sostanze barriera. Gli strati impermeabili possono fungere da analogo naturale dei contenitori. Tuttavia, questo non è un modo molto affidabile per neutralizzare i rifiuti: se conservati in un volume isolato sostanze pericolose mantengono le loro proprietà e, se lo strato protettivo viene violato, possono irrompere nella biosfera, uccidendo tutti gli esseri viventi. In natura, la rottura di tali strati porta all'emissione di gas tossici (attività vulcanica accompagnata da esplosioni ed emissioni di gas, ceneri calde, emissioni di idrogeno solforato durante la perforazione di pozzi per gas - condensato). Quando si immagazzinano sostanze pericolose in strutture di stoccaggio speciali, a volte i gusci isolanti con conseguenze catastrofiche. Un triste esempio dell'attività umana creata dall'uomo è il rilascio di rifiuti radioattivi a Chelyabinsk nel 1957 a causa della distruzione dei contenitori di stoccaggio. L'isolamento viene utilizzato per lo stoccaggio temporaneo dei rifiuti radioattivi; in futuro, sarà necessario implementare il principio della protezione multibarriera durante il loro smaltimento, uno dei componenti di questa protezione sarà uno strato isolante;

b) Dispersione: diluizione delle sostanze nocive a un livello sicuro per la biosfera. In natura, opera la legge di V.I. Vernadsky sulla dispersione universale degli elementi. Di norma, più basso è il clarke, più pericoloso è l'elemento o i suoi composti (renio, piombo, cadmio) per la vita. Quanto più alto è il valore di un elemento, tanto più sicuro è: la biosfera vi è “abituata”. Il principio della dispersione è ampiamente utilizzato quando si scaricano sostanze nocive prodotte dall'uomo in fiumi, laghi, mari e oceani, nonché nell'atmosfera attraverso le ciminiere. Lo scattering può essere utilizzato, ma apparentemente solo per quei composti la cui vita è compresa entro tale limite condizioni naturali piccolo, e che non potrà dare prodotti nocivi decadimento. Inoltre, non dovrebbero essercene molti. Quindi, ad esempio, la CO 2 non è generalmente dannosa e talvolta addirittura utile. Tuttavia, porta ad un aumento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera effetto serra e inquinamento termico. Sostanze (ad esempio il plutonio) prodotte artificialmente in grandi quantità. La dispersione viene ancora utilizzata per rimuovere i rifiuti a bassa attività e, in base alla fattibilità economica, rimarrà per molto tempo uno dei metodi per la loro neutralizzazione. Tuttavia, in generale, attualmente le possibilità di dispersione sono in gran parte esaurite ed è necessario cercare altri principi.

c) L'esistenza di sostanze nocive in natura in forme chimicamente stabili. Minerali dentro crosta terrestre persistere per centinaia di milioni di anni. I comuni minerali accessori (zircone, sfene e altri titano- e zirconosilicati, apatite, monazite e altri fosfati, ecc.) hanno una grande capacità isomorfa rispetto a molti elementi pesanti e radioattivi e sono stabili in quasi tutta la gamma di condizioni di petrogenesi. Esistono prove che gli zirconi provenienti da placer che, insieme alla roccia ospite, hanno subito processi di metamorfismo ad alta temperatura e persino formazione di granito, hanno mantenuto la loro composizione primaria.

d) Minerali, c reticoli cristallini in cui si trovano gli elementi da neutralizzare, in condizioni naturali sono in equilibrio con l'ambiente. La ricostruzione delle condizioni degli antichi processi, metamorfismo e magmatismo, avvenuti molti milioni di anni fa, è possibile grazie al fatto che nelle rocce cristalline su una lunga scala temporale geologica, le caratteristiche compositive dei minerali si sono formate in queste condizioni e sono in equilibrio termodinamico tra loro vengono preservati.

I principi sopra descritti (soprattutto gli ultimi due) vengono utilizzati nella neutralizzazione dei rifiuti radioattivi.

Gli attuali sviluppi dell'AIEA raccomandano lo smaltimento dei rifiuti radioattivi solidificati in blocchi stabili della crosta terrestre. Le matrici dovrebbero interagire minimamente con la roccia ospite e non dissolversi nelle soluzioni dei pori e delle fratture. I requisiti che i materiali della matrice devono soddisfare per legare i radionuclidi di frammentazione e i piccoli attinidi possono essere formulati come segue:

È possibile la capacità della matrice di legarsi e trattenerla sotto forma di soluzioni solide numero maggiore radionuclidi e i loro prodotti di decadimento in un lungo periodo (scala geologica).

· Essere un materiale resistente ai processi fisici e chimici dovuti agli agenti atmosferici in condizioni di sepoltura (stoccaggio a lungo termine).

· Essere termicamente stabile ad alti contenuti di radionuclidi.

· Possedere un complesso di caratteristiche fisiche proprietà meccaniche, che qualsiasi materiale di matrice deve avere per garantire i processi di trasporto, sepoltura, ecc.:

o resistenza meccanica,

o elevata conduttività termica,

o bassi coefficienti di dilatazione termica,

o resistenza ai danni da radiazioni.

· Avere un semplice diagramma di flusso di produzione

· Prodotto con materie prime di costo relativamente basso.

I moderni materiali a matrice sono suddivisi in base al loro stato di fase in vetrosi (vetri borosilicati e alluminofosfati) e cristallini - sia poliminerali (synrocks) che monominerali (fosfati di zirconio, titanati, zirconati, alluminosilicati, ecc.).

Tradizionalmente, per l'immobilizzazione dei radionuclidi venivano utilizzate matrici di vetro (in composizione borosilicato e alluminofosfato). Questi vetri sono vicini nelle loro proprietà ai vetri di alluminosilicato, solo nel primo caso l'alluminio viene sostituito dal boro e nel secondo caso il silicio viene sostituito dal fosforo. Queste sostituzioni sono causate dalla necessità di ridurre la temperatura di fusione dei materiali fusi e di ridurre l’intensità energetica della tecnologia. Le matrici di vetro trattengono in modo affidabile il 10-13% in peso degli elementi di rifiuto radioattivi. Alla fine degli anni '70 furono sviluppati i primi materiali a matrice cristallina: rocce sintetiche (synroc). Questi materiali sono costituiti da una miscela di minerali - soluzioni solide a base di titanati e zirconati e sono molto più resistenti ai processi di lisciviazione rispetto alle matrici vetrose. Vale la pena notare che i migliori materiali per matrici - i synrocks - sono stati proposti dai petrologi (Ringwood e altri). I metodi per la vetrificazione dei rifiuti radioattivi utilizzati nei paesi con energia nucleare sviluppata (USA, Francia, Germania) non soddisfano i requisiti per il loro stoccaggio sicuro a lungo termine a causa della specificità del vetro come fase metastabile. Come hanno dimostrato gli studi, anche i più resistenti ai processi fisico-chimici di alterazione degli agenti atmosferici, i vetri alluminofosfati risultano instabili nelle condizioni di sepoltura nella crosta terrestre. Per quanto riguarda i vetri borosilicati, secondo studi sperimentali, in condizioni idrotermali a 350 o C e 1 kbar, cristallizzano completamente con rimozione degli elementi di scarto radioattivi nella soluzione. Tuttavia, la vetrificazione dei rifiuti radioattivi seguita dallo stoccaggio delle matrici vetrose in appositi impianti di stoccaggio è finora l'unico metodo di neutralizzazione industriale dei radionuclidi.

Consideriamo le proprietà dei materiali della matrice disponibili. La tabella 4 presenta le loro brevi caratteristiche.

Tabella 4. Caratteristiche comparative materiali della matrice

Proprietà	(B,Si)-vetro	(Al,P)-vetro	Sinrok	NZP1)	Argille	Zeoliti
Capacità di fissare il pH 2) e i relativi prodotti di degradazione	+	+	+	+	-	+
Resistenza alla lisciviazione	+	+	++	++	-	-
Resistenza al calore	+	+	++	++	-	-
Resistenza meccanica	+	+	++	?	-	+
Resistenza ai danni da radiazioni	++	++	+	+	+	+
Stabilità quando collocato in rocce crostali	-	-	++	?	+	-
Tecnologia di produzione 3)	+	-	-	?	+	+
Costo delle materie prime 4)	+	+	-	-	++	++

Caratteristiche delle proprietà dei materiali della matrice: “++” - molto buono; “+” - buono; "-" - Cattivo.

1) NZP - fasi di fosfati di zirconio con formula generale(I A x II B y III R z IV M v VC w)(PO 4) m ; dove I A x ..... V C w - elementi IV-V gruppi della tavola periodica;

2) RN - radionuclidi;

3) Tecnologia di produzione: “+” - semplice; “-” - complesso;

4) Materia prima: “++” - economica; “+” - media; "-" - costoso.

Dall'analisi della tabella risulta che non esistono materiali della matrice che soddisfino tutti i requisiti formulati. I vetri e le matrici cristalline (synroc e, possibilmente, nasikon) sono i più accettabili in termini del loro complesso di proprietà fisiche, chimiche e meccaniche, tuttavia, dell'alto costo sia della produzione che dei materiali di partenza e della relativa complessità del limite dello schema tecnologico; le possibilità di un uso diffuso di synroc per fissare i radionuclidi. Inoltre, come già accennato, la stabilità del vetro è insufficiente per l'interramento nella crosta terrestre senza creare ulteriori barriere protettive.

Gli sforzi di petrologi e geochimici sperimentali si concentrano sui problemi legati alla ricerca di nuove modificazioni dei materiali a matrice cristallina più adatti allo smaltimento dei rifiuti radioattivi nelle rocce della crosta terrestre.

Innanzitutto sono state proposte soluzioni solide di minerali come potenziali matrici per la fissazione dei rifiuti radioattivi. L'idea della fattibilità dell'utilizzo di soluzioni solide di minerali come matrici per il fissaggio di elementi di rifiuti radioattivi è stata confermata dai risultati di un'ampia analisi petrologica e geochimica di oggetti geologici. È noto che le sostituzioni isomorfe nei minerali vengono effettuate principalmente secondo i gruppi di elementi della tabella di Mendeleev:

nei feldspati: Na K Rb; Ca Sr Ba; Na Ca (Sr, Ba);

nelle olivine: Mn Fe Co;

nei fosfati: Y La...Lu, ecc.

Il compito è quello di selezionare tra minerali naturali ad elevata capacità isomorfa le soluzioni solide che ne siano capaci

concentrare i suddetti gruppi di elementi di rifiuti radioattivi. La tabella 5 mostra alcuni minerali che rappresentano potenziali matrici per il posizionamento di radionuclidi. Sia i minerali primari che quelli accessori possono essere utilizzati come minerali matrice.

Tabella 5. Minerali: potenziali concentratori di elementi di rifiuto radioattivi.

Minerale	Formula minerale	Elementi di scorie radioattive fissati isomorficamente nei minerali
Principali minerali che costituiscono le rocce
Feldspato	(Na,K,Ca)(Al,Si)4O8	Ge, Rb, Sr, Ag, Cs, Ba, La...Eu, Tl
Nefelina	(Na,K)AlSiO4	Na, K, Rb, Cs, Ge
Sodalite	Na8Al6Si6O24Cl2	Na, K, Rb, Cs?, Ge, Br, I, Mo
Olivina	(Fe,Mg)2SiO4	Fe, Co, Ni, Ge
Pirosseno	(Fe,Mg)2Si2O6	Na, Al, Ti, Cr, Fe, Ni
Zeoliti	(Na,Ca)[(Al,Si)nOm]k*xH2O	Co, Ni, Rb, Sr, Cs, Ba
Minerali accessori
Perovskite	(Ce,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6	Sr, Y, Zr, Ba, La...Dy, Th, U
Apatite	(Ca,REE)5(PO4)3(F,OH)	Y, La.... Dy, io (?)
Monazita	(REE)PO4	Y, La... Dy, Th
Sfene	(Ca,REE)TiSiO5	Mn,Fe,Co?,Ni,Sr,Y,Zr,Ba,La...Dy
Zirconolite	CaZrTi2O7	Sr, Y, Zr, La...Dy, Zr, Th, U
Zircone	ZrSiO4	Y, La...Dy, Zr, Th, U

L'elenco dei minerali nella tabella 5 può essere notevolmente integrato. Secondo la corrispondenza degli spettri geochimici, minerali come l'apatite e lo sfene sono i più adatti per l'immobilizzazione dei radionuclidi, ma nello zircone si concentrano soprattutto gli elementi pesanti delle terre rare.

Per attuare il principio del "mantenere il simile", è più conveniente utilizzare i minerali. Gli elementi alcalini e alcalino-terrosi possono essere collocati nei minerali del gruppo degli alluminosilicati strutturali e i radionuclidi del gruppo degli elementi delle terre rare e degli attinidi - nei minerali accessori.

Questi minerali sono comuni in vari tipi di rocce ignee e metamorfiche. Pertanto, è ora possibile risolvere il problema specifico della scelta dei minerali - concentratori di elementi specifici per le rocce delle discariche esistenti destinate allo smaltimento dei rifiuti radioattivi. Ad esempio, per i siti test della pianta Mayak (strati vulcanogeno-sedimentari, porfiriti), come materiali di matrice possono essere utilizzati feldspati, pirosseni e minerali accessori (zircone, sfene, fosfati, ecc.).

Per creare e prevedere il comportamento dei materiali della matrice minerale in condizioni di permanenza a lungo termine nelle rocce, è necessario essere in grado di calcolare le reazioni nel sistema matrice - soluzione - roccia ospite, per le quali è necessario conoscerne le proprietà termodinamiche. Nelle rocce, quasi tutti i minerali sono soluzioni solide, i più comuni dei quali sono gli alluminosilicati strutturali. Costituiscono circa il 60% del volume della crosta terrestre e hanno sempre attirato l'attenzione e sono serviti come oggetto di studio per geochimici e petrologi.

Una base affidabile per i modelli termodinamici può essere solo lo studio sperimentale degli equilibri minerali - soluzioni solide.

Anche la valutazione della resistenza delle matrici per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi alla lisciviazione è un lavoro abilmente eseguito da petrologi e geochimici sperimentali. Esiste un metodo di prova per l'AIEA MCC-1 a 90 o C, in acqua distillata. I tassi di lisciviazione delle matrici minerali da esso determinati diminuiscono con l'aumentare della durata degli esperimenti (a differenza delle matrici di vetro, in cui si osserva la costanza dei tassi di lisciviazione). Ciò si spiega con il fatto che nei minerali, dopo la rimozione degli elementi dalla superficie del campione, i tassi di lisciviazione sono determinati dalla diffusione intracristallina degli elementi, che è molto bassa a 90 o C. Pertanto, una forte diminuzione della lisciviazione si verifica. Il vetro, quando esposto all'acqua, viene continuamente lavorato e cristallizzato, e quindi la zona di lavorazione si sposta più in profondità.

I dati sperimentali hanno dimostrato che i tassi di lisciviazione degli elementi dai minerali variano. I processi di lisciviazione, di regola, procedono in modo incongruente. Se consideriamo l'estremo, la maggior parte basse velocità lisciviazione (ottenuta in 50 - 78 giorni), poi in base all'aumento della velocità di lisciviazione dei vari ossidi, è prevista una serie: Al Na (Ca) Si.

I tassi di lisciviazione per i singoli ossidi aumentano nelle seguenti serie di minerali:

per SiO 2: ortoclasio scapolite nefelina labradorite sodalite

0.0080.140 (g/m 2× giorno)

per Na 2 O: labradorite scapolite nefelina sodalite;

0,004 0,110 (g/m 2× giorno) per CaO: labradorite scapolite apatite;

0.0060.013 (g/m 2× giorno)

Calcio e sodio occupano nei minerali le stesse posizioni cristallochimiche dello stronzio e del cesio, pertanto, in prima approssimazione, possiamo assumere che i loro tassi di lisciviazione saranno simili e vicini a quelli del synrock. A questo proposito, gli alluminosilicati strutturali sono materiali di matrice promettenti per legare i radionuclidi, poiché i tassi di lisciviazione di Cs e Sr da essi sono inferiori di 2 ordini di grandezza rispetto ai vetri borosilicati e sono paragonabili ai tassi di lisciviazione di synroc-C, che è attualmente il materiale della matrice più stabile.

La sintesi diretta degli alluminosilicati, soprattutto da miscele contenenti isotopi radioattivi, richiede la stessa tecnologia complessa e costosa della preparazione del synroc. Il passo successivo è stato lo sviluppo e la sintesi di matrici ceramiche utilizzando il metodo dell'assorbimento dei radionuclidi su zeoliti con la loro successiva conversione in feldspati.

È noto che alcune zeoliti naturali e sintetiche presentano un'elevata selettività verso Sr e Cs. Tuttavia, con la stessa facilità con cui assorbono questi elementi dalle soluzioni, altrettanto facilmente li rilasciano. Il problema è come trattenere Sr e C assorbiti. Alcune di queste zeoliti sono completamente (meno acqua) isochimiche ai feldspati, inoltre il processo di assorbimento a scambio ionico consente di ottenere zeoliti di una determinata composizione e questo processo è relativamente facile da controllare e gestire;

L'uso delle trasformazioni di fase presenta i seguenti vantaggi rispetto ad altri metodi di solidificazione dei rifiuti radioattivi:

· la possibilità di elaborare soluzioni di radionuclidi di frammentazione di varie concentrazioni e rapporti di elementi;

· la capacità di monitorare costantemente il processo di assorbimento e saturazione del sorbente zeolite con elementi di scarto radioattivi in ​​conformità con il rapporto Al/Si nella zeolite;

· lo scambio ionico sulle zeoliti è ben sviluppato tecnologicamente ed è ampiamente utilizzato nell'industria per la purificazione dei rifiuti liquidi, il che implica una buona conoscenza tecnologica delle basi del processo;

· le soluzioni solide di feldspati e feldspatoidi ottenute nel processo di ceramizzazione delle zeoliti non richiedono un rigoroso rispetto del rapporto Al/Si nella materia prima e il materiale della matrice risultante corrisponde al principio di corrispondenza di fase e chimica per le associazioni minerali delle rocce ignee e metamorfiche della crosta terrestre;

· schema tecnologico relativamente semplice per la produzione di matrici eliminando la fase di calcinazione;

· facilità di preparazione delle materie prime (zeoliti naturali e artificiali) da utilizzare come assorbenti;

· basso costo delle zeoliti naturali e sintetiche, possibilità di utilizzare zeoliti di scarto.

Questo metodo può essere utilizzato per purificare soluzioni acquose che contengono anche radionuclidi di cesio. La trasformazione della zeolite in ceramiche feldspatiche consente, secondo il concetto di fase e corrispondenza chimica, di collocare ceramiche feldspatiche in rocce in cui i feldspati sono i principali minerali costituenti le rocce; Di conseguenza, la lisciviazione di stronzio e cesio sarà ridotta al minimo. Sono proprio queste rocce (complesso vulcanogeno-sedimentario) che si trovano nelle aree delle discariche per il proposto smaltimento dei rifiuti radioattivi presso l'impresa Mayak.

Per gli elementi delle terre rare è promettente un assorbente a base di fosfato di zirconio, la cui trasformazione produce ceramiche contenenti fosfati di zirconio di terre rare (le cosiddette fasi NZP) - che sono fasi molto stabili alla lisciviazione e sono stabili nella crosta terrestre. Il tasso di lisciviazione degli elementi delle terre rare da tali ceramiche è di un ordine di grandezza inferiore a quello del synroc.

Per immobilizzare lo iodio mediante assorbimento su zeoliti NaX e CuX, sono state ottenute ceramiche contenenti fasi iodio-sodalite e CuI. I tassi di lisciviazione dello iodio da questi materiali ceramici sono paragonabili a quelli degli elementi alcalini e alcalino terrosi da matrici di vetro borosilicato.

Una direzione promettente è la creazione di matrici a due strati basate sulla corrispondenza di fase di minerali di diversa composizione nella regione del subsolido. Il quarzo, come i feldspati, è un minerale che forma le rocce in molti tipi di rocce. Esperimenti speciali hanno dimostrato che la concentrazione di equilibrio di stronzio in soluzione (a 250 o C e pressione vapore saturo) diminuisce di 6-10 volte quando si aggiunge quarzo al sistema. Pertanto, tali materiali a due strati dovrebbero aumentare significativamente la resistenza delle matrici ai processi di lisciviazione di soluzioni solide.

A basse temperature qui c'è una vasta area di immiscibilità. Ciò suggerisce la creazione di una matrice a due strati con al centro un granello di calsilite di cesio, ricoperto da uno strato di calsilite ordinaria. Pertanto, il nucleo e il guscio saranno in equilibrio tra loro, il che dovrebbe ridurre al minimo i processi di diffusione del cesio verso l'esterno. La stessa Kalsilite è stabile nelle rocce ignee alcaline della serie del potassio, nelle quali sarà possibile collocare (secondo il principio della corrispondenza di fase e chimica) tali matrici “ideali”. La sintesi di queste matrici avviene anche mediante assorbimento seguito da trasformazione di fase. Tutto quanto sopra mostra un esempio dell'applicazione dei risultati della ricerca scientifica fondamentale alla risoluzione dei problemi pratici che periodicamente si presentano all'umanità.

3.1.1 Principali tipologie e caratteristiche fisiche e chimiche delle rocce destinate allo smaltimento dei rifiuti nucleari.

Studi internazionali nel nostro paese e all'estero hanno dimostrato che tre tipi di rocce: argilla (alluvione), rocce (granito, basalto, porfirite) e salgemma possono fungere da serbatoi per i rifiuti radioattivi. Tutte queste rocce nelle formazioni geologiche sono diffuse e hanno un'area sufficiente e spessore di strati o corpi ignei.

Salgemma.

Strati salgemma può servire come oggetto per la costruzione di impianti di smaltimento in profondità anche per rifiuti radioattivi altamente attivi e rifiuti radioattivi con radionuclidi a vita lunga. Una caratteristica dei massicci salini è l'assenza di acque migratorie al loro interno (altrimenti il ​​massiccio non avrebbe potuto esistere per 200-400 milioni di anni), non ci sono quasi inclusioni di impurità liquide o gassose, sono plastici e danni strutturali in possono autoripararsi, hanno un'elevata conduttività termica, quindi è possibile depositare scorie radioattive di attività superiore rispetto ad altre rocce. Inoltre, la creazione di miniere nel salgemma è relativamente semplice ed economica. Allo stesso tempo, attualmente, in molti paesi esistono già decine e centinaia di chilometri di tali opere. Pertanto, per lo stoccaggio disordinato di eventuali rifiuti, possono essere utilizzate cavità di medio e grande volume (10-300 mila m 3) in strati di salgemma, create principalmente da erosione o esplosioni nucleari. Quando si immagazzinano rifiuti di attività bassa e media, la temperatura sulla parete dell'intercapedine non deve superare la temperatura geotermica di oltre 50°, poiché ciò impedirà l'evaporazione dell'acqua e la decomposizione dei minerali. Al contrario, il rilascio di calore dai rifiuti ad alta attività porta allo scioglimento del sale e alla solidificazione della massa fusa, che fissa i radionuclidi. Per seppellire tutti i tipi di rifiuti radioattivi nel salgemma si possono utilizzare miniere e cunicoli non molto profondi, mentre i rifiuti di media e bassa attività possono essere versati alla rinfusa in camere sotterranee o immagazzinati in barili o lattine. Tuttavia, nel salgemma, in presenza di umidità, la corrosione dei contenitori metallici è piuttosto intensa, il che rende difficile l'utilizzo di barriere tecniche quando si seppelliscono a lungo i rifiuti radioattivi nei massicci di sale.

Il vantaggio dei sali è la loro elevata conduttività termica, e quindi anche in altri casi pari condizioni Le temperature nei depositi di sale saranno inferiori rispetto a quelle degli impianti di stoccaggio situati in altri ambienti.

Lo svantaggio dei sali è la loro fluidità relativamente elevata, che aumenta ulteriormente a causa del rilascio di calore di HLW. Con il passare del tempo, i lavori sotterranei si riempiono di sale. Pertanto, i rifiuti diventano inaccessibili e la loro rimozione per la lavorazione o il seppellimento è difficile. Allo stesso tempo, il trattamento e l’uso pratico degli HLW potrebbero in futuro rivelarsi economicamente vantaggiosi. Ciò è particolarmente vero per il combustibile nucleare esaurito contenente quantità significative di uranio e plutonio.

La presenza di strati di argilla di vario spessore nei sali limita fortemente la migrazione dei radionuclidi oltre le barriere naturali. Come hanno dimostrato studi appositamente condotti, i minerali argillosi in queste rocce formano sottili strati orizzontali o si trovano sotto forma di piccole lenti e bordi ai confini dei grani di salgemma. La salamoia con Cs portata a contatto con la roccia è penetrata in profondità nel campione per 4 mesi solo fino allo strato di argilla più vicino. Allo stesso tempo, la migrazione dei radionuclidi è ostacolata non solo da strati di argilla ben definiti, ma anche da depositi meno contrastanti di bordi di argilla attorno ai singoli granuli di salgemma.

Pertanto, la composizione naturale dell'argilla di salgemma ha migliori proprietà isolanti e schermanti rispetto alle rocce di salgemma puro o all'alogenite con una miscela di anidrite. Oltre alla proprietà di barriera fisica impermeabilizzante, i minerali argillosi hanno elevate proprietà di assorbimento. Di conseguenza, in caso di depressurizzazione dell'impianto di stoccaggio e di ingresso di acqua di formazione, la formazione di salgemma-argilla limiterà e tratterrà le forme migratorie dei principali radionuclidi sepolti. Inoltre, l'argilla rimasta sul fondo del contenitore dopo l'erosione costituisce un'ulteriore barriera di assorbimento in grado di trattenere cesio e cobalto all'interno dell'impianto di stoccaggio se passano nella fase liquida ( emergenza) .

Argille.

Le argille sono più adatte per costruire strutture di stoccaggio in prossimità della superficie o siti di smaltimento per LLW e ILW con radionuclidi a vita relativamente breve. Tuttavia, in alcuni paesi si prevede di collocarvi le HLW. I vantaggi delle argille sono la bassa permeabilità all'acqua e l'elevata capacità di assorbimento dei radionuclidi. Lo svantaggio è l'alto costo dello scavo delle miniere a causa della necessità del loro fissaggio, nonché della ridotta conduttività termica. A temperature superiori a 100°C inizia la disidratazione dei minerali argillosi con perdita delle proprietà assorbenti e della plasticità, formazione di crepe e altre conseguenze negative.

Rocce rocciose.

Questo termine copre ampia gamma rocce costituite interamente da cristalli. Ciò include tutte le rocce ignee olocristalline, gli scisti cristallini e gli gneiss, nonché le rocce vulcaniche vetrose. Sebbene i sali o i marmi siano rocce olocristalline, non sono inclusi in questo concetto.

Il vantaggio delle rocce cristalline è la loro elevata robustezza e resistenza temperature moderate, aumento della conduttività termica. Le mine nelle rocce cristalline possono mantenere la loro stabilità per un tempo quasi illimitato. Le acque sotterranee nelle rocce cristalline hanno solitamente una bassa concentrazione di sali e un carattere riducente leggermente alcalino, che generalmente soddisfa le condizioni per una solubilità minima dei radionuclidi. Quando si sceglie una posizione in un massiccio cristallino per il posizionamento di HLW, vengono utilizzati blocchi con le caratteristiche di resistenza più elevate delle rocce costituenti e bassa fratturabilità.

I processi fisico-chimici che si verificano nel sistema HLW - rocce - acque sotterranee possono contribuire sia ad aumentare che a diminuire l'affidabilità del deposito. Il posizionamento di HLW nelle miniere sotterranee provoca il riscaldamento delle rocce ospiti, interrompendo l'equilibrio fisico-chimico. Di conseguenza, vicino ai contenitori con HLW inizia la circolazione delle soluzioni riscaldate, che porta alla formazione di minerali nello spazio circostante. Possono essere considerate favorevoli le rocce che, come risultato dell'interazione con le acque delle fessure riscaldate, ridurranno la loro permeabilità all'acqua e aumenteranno le proprietà di assorbimento.

I più favorevoli per i cimiteri sono le rocce in cui le reazioni di formazione dei minerali sono accompagnate da intasamento di fessure e pori e calcoli termodinamici osservazioni naturali mostrano che maggiore è la basicità delle rocce, più esse soddisfano i requisiti specificati. Pertanto, l'idratazione delle duniti è accompagnata da un aumento del volume delle fasi appena formate del 47%, gabbro - 16, diorite - 8, granodiorite - 1% e l'idratazione dei graniti non porta affatto all'autoriparazione delle crepe. Negli intervalli di temperatura corrispondenti alle condizioni del sepolcreto, le reazioni di idratazione procederanno con la formazione di minerali come clorito, serpentino, talco, idromiche, montmorillonite e varie fasi a strato misto. Caratterizzati da elevate proprietà di assorbimento, questi minerali impediranno la diffusione dei radionuclidi all'esterno del deposito.

Pertanto, le proprietà isolanti delle rocce con maggiore basicità aumenteranno sotto l'influenza di HLW, che ci consente di considerare queste rocce preferibili per la costruzione di un deposito. Questi includono peridotiti, gabbri, basalti, scisti cristallini di elevata basicità, anfiboliti, ecc.

Alcuni proprietà fisiche e chimiche rocce e minerali importanti per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi.

Lo studio della radiazione e della stabilità termica delle rocce e dei minerali ha dimostrato che l'interazione della radiazione con la roccia è accompagnata da un indebolimento del flusso di radiazione e dalla comparsa di difetti di radiazione nella struttura, che portano all'accumulo di energia nel materiale irradiato e un aumento locale della temperatura. Questi processi possono modificare le proprietà originali delle rocce contenenti i rifiuti, causare transizioni di fase, portare alla formazione di gas e compromettere l'integrità delle pareti dell'impianto di stoccaggio.

Per le rocce acide di alluminosilicato contenenti quarzo e feldspati nell'intervallo di dose assorbita di 10 6 -10 8 Gy, i minerali non cambiano la loro struttura. Per l'amorfizzazione della superficie degli alluminosilicati e la sua fusione sono necessari carichi di radiazione: dosi fino a 10 12 Gy e contemporanea esposizione termica di 673 K. In questo caso, una parziale perdita della densità dei materiali e un disordine nella disposizione dell'alluminio in silicio-ossigeno si verificano tetraedri. Quando i minerali argillosi vengono irradiati, sulla loro superficie appare acqua assorbita. Pertanto, per rocce argillose grande valore per irradiazione presenta la radiolisi dell'acqua sia sulla superficie esterna che negli spazi intercalare.

Tuttavia, gli effetti delle radiazioni durante il seppellimento anche di rifiuti ad alta attività non sono apparentemente così importanti, poiché anche la radiazione γ viene assorbita principalmente nella matrice dei rifiuti radioattivi e solo una piccola frazione di essa penetra nella roccia circostante ad una distanza di circa un metro. L'influenza della radiazione è inoltre indebolita dal fatto che entro questi stessi limiti si verifica il maggiore effetto termico, provocando la “ricottura” dei difetti di radiazione.

Quando si utilizzano rocce di alluminosilicato per ospitare lo stoccaggio dei rifiuti, le loro proprietà di assorbimento si manifestano positivamente, aumentando sotto l'influenza delle radiazioni ionizzanti.

In Europa e Canada, quando si pianificano gli impianti di stoccaggio, è prevista una temperatura massima di 100° C e anche inferiore, negli Stati Uniti questa cifra è di 250° C. Alcuni autori ritengono che non sia opportuno consentire che la temperatura di stoccaggio salga oltre i 303; 0 K, poiché la rimozione del fondo assorbito può portare alla violazione dell'integrità delle rocce, alla comparsa di crepe, ecc. Tuttavia, altri ritengono che, per eliminare l'accumulo superficiale di pellicole d'acqua, la temperatura più razionale nell'impianto di stoccaggio dovrebbe essere considerata non inferiore a 313-323 0 K, poiché in questo caso si forma gas per radiazione con rilascio di idrogeno sarà ottimale.

Poiché l'acqua assorbita è presente in qualsiasi roccia geologica, agisce come il primo agente di lisciviazione. Qualsiasi roccia argillosa contiene una quantità significativa di acqua (fino al 12%), che in condizioni temperature elevate, caratteristico dei depositi di rifiuti radioattivi, verrà rilasciato in una fase separata e agirà come primo agente di lisciviazione. Pertanto, la creazione di barriere di argilla nei cimiteri comporterà processi di lisciviazione con qualsiasi tipo di operazione, comprese quelle condizionatamente a secco.

La scelta del luogo (sito) per lo smaltimento o lo stoccaggio dei rifiuti radioattivi dipende da una serie di fattori: economici, giuridici, socio-politici e naturali. Un ruolo speciale è dato all'ambiente geologico: l'ultima e più importante barriera alla protezione della biosfera dagli oggetti pericolosi per le radiazioni.

Il sito di smaltimento deve essere circondato da una zona di esclusione nella quale è consentita la comparsa di radionuclidi, ma al di fuori della quale l'attività non raggiunge mai livelli pericolosi. I corpi estranei non possono trovarsi a meno di 3 raggi di zona dal punto di smaltimento. In superficie questa zona è chiamata zona di protezione sanitaria, ma nel sottosuolo è un blocco alienato della catena montuosa.

Il blocco alienato deve essere rimosso dalla sfera attività umana durante il periodo di decadimento di tutti i radionuclidi, quindi dovrebbe essere posizionato all'esterno dei depositi minerali, nonché all'esterno della zona di scambio idrico attivo. Condotto in preparazione allo smaltimento dei rifiuti attività di ingegneria deve garantire il volume e la densità richiesti per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, il funzionamento dei sistemi di sicurezza e di supervisione, compreso il controllo a lungo termine della temperatura, della pressione e dell'attività nel sito di smaltimento e nel blocco alienato, nonché sulla migrazione delle sostanze radioattive attraverso la catena montuosa.

Dal punto di vista scienza moderna, la decisione sulle proprietà specifiche dell'ambiente geologico nel sito di stoccaggio deve essere ottimale, cioè soddisfare tutti gli obiettivi e soprattutto garantire la sicurezza. Deve essere oggettivo, cioè difendibile davanti a tutte le parti interessate. Tale decisione deve essere comprensibile al grande pubblico.

La decisione deve prevedere il grado di rischio nella scelta di un territorio per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, nonché i vari rischi situazioni di emergenza. Nel valutare le fonti geologiche del rischio di inquinamento ambientale è necessario tenere conto delle proprietà fisiche (meccaniche, termiche), di filtrazione e di assorbimento delle rocce; situazione tettonica, pericolosità sismica generale, attività di faglia recente, velocità dei movimenti verticali dei blocchi crostali; intensità dei cambiamenti nelle caratteristiche geomorfologiche: abbondanza d'acqua nell'ambiente, attività della dinamica dell'acqua sotterranea http://zab.chita.ru/admin/pictures/426.jpgх acqua, compresa l'influenza cambiamento globale clima, mobilità dei radionuclidi in acque sotterranee; caratteristiche del grado di isolamento dalla superficie mediante schermi impermeabili e formazione di canali per la comunicazione idraulica delle acque sotterranee e superficiali; disponibilità di risorse preziose e prospettive per la loro scoperta. Tali condizioni geologiche, che determinano l'idoneità di un'area per un impianto di stoccaggio, devono essere valutate in modo autonomo, utilizzando un parametro rappresentativo di tutte le fonti di rischio. Devono fornire una valutazione basata su una serie di criteri particolari relativi alle rocce, alle condizioni idrogeologiche, geologiche, tettoniche e risorse minerarie. Ciò consentirà agli esperti di fornire una corretta valutazione dell'idoneità dell'ambiente geologico. Allo stesso tempo, l'incertezza associata alla ristrettezza della base informativa, nonché alla soggettività degli esperti, può essere ridotta mediante l'uso di scale di valutazione, classificazione delle caratteristiche, una forma uniforme di questionari e l'elaborazione computerizzata degli esami risultati. Le informazioni sul tipo, la quantità, le dinamiche a breve e lungo termine della fornitura di combustibile nucleare esaurito forniranno l'opportunità di eseguire la zonizzazione del territorio della regione al fine di valutare l'idoneità dei siti per impianti di stoccaggio, installazione (uso) di comunicazioni, sviluppo delle infrastrutture e altri problemi correlati, ma non meno importanti.

3.2 Smaltimento geologico profondo dei rifiuti radioattivi.

Il lungo periodo durante il quale alcuni rifiuti rimangono radioattivi ha portato all’idea dello smaltimento geologico profondo in depositi sotterranei in formazioni geologiche stabili. L’isolamento è fornito da una combinazione di barriere artificiali e naturali (roccia, sale, argilla) e alle generazioni future non viene trasmesso alcun obbligo di mantenere attivamente tale sito di smaltimento. Questo metodo viene spesso definito concetto multi-barriera, riconoscendo che gli imballaggi dei rifiuti, l’ingegneria dei depositi e l’ambiente geologico stesso forniscono tutti barriere per impedire ai radionuclidi di raggiungere le persone e l’ambiente.

L'impianto di stoccaggio è costituito da tunnel o grotte scavate nella roccia nelle quali vengono stoccati i rifiuti imballati. In alcuni casi (come nel caso della roccia bagnata), i contenitori dei rifiuti vengono poi circondati da un materiale come cemento o argilla (solitamente bentonite) per fornire un'ulteriore barriera (chiamata buffer o riempimento). La scelta dei materiali per i contenitori dei rifiuti e la progettazione e i materiali per il buffer varia a seconda del tipo di rifiuti da contenere e della natura delle rocce in cui è situato il deposito.

Conduzione di tunneling e lavori di sterro quando si costruisce un impianto di stoccaggio sotterraneo profondo utilizzando la tecnologia mineraria o di ingegneria civile standard, è limitato a luoghi accessibili (ad esempio, sotto terra o sotto terra zona costiera), blocchi di roccia sufficientemente stabili e non contenenti grande flusso acque sotterranee e profondità comprese tra 250 e 1000 metri. A una profondità di oltre 1000 metri, lo scavo diventa in misura maggiore tecnicamente difficile e, di conseguenza, più costoso.

Lo smaltimento in strati geologici profondi rimane l’opzione preferita per la gestione dei rifiuti radioattivi a lunga vita in molti paesi, tra cui Argentina, Australia, Belgio, Repubblica Ceca, Finlandia, Giappone, Paesi Bassi, Repubblica di Corea, Russia, Spagna, Svezia, Svizzera e altri paesi. Stati Uniti. Pertanto sono disponibili informazioni sufficienti sui diversi concetti di smaltimento; qui vengono forniti alcuni esempi. L'unico deposito geologico profondo appositamente costruito per rifiuti di livello intermedio a vita lunga attualmente autorizzato per le operazioni di smaltimento si trova negli Stati Uniti. I piani di smaltimento del combustibile esaurito sono ben avanzati in Finlandia, Svezia e Stati Uniti, con il primo impianto di questo tipo che dovrebbe diventare operativo entro il 2010. Politiche di sepoltura profonda sono attualmente allo studio in Canada e nel Regno Unito.

3.3 Smaltimento in prossimità della superficie

L'AIEA definisce questa opzione come lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, con o senza barriere ingegnerizzate, in:

1. Sepolture in prossimità della superficie a livello del suolo. Queste sepolture si trovano sopra o sotto la superficie, dove il rivestimento protettivo ha uno spessore di circa diversi metri. I contenitori dei rifiuti vengono collocati in camere di stoccaggio costruite e, quando le camere sono piene, vengono riempite (riempite). Alla fine verranno chiusi e coperti con un tramezzo impenetrabile e strato superiore suolo. Queste sepolture possono includere una qualche forma di drenaggio ed eventualmente un sistema di ventilazione del gas.

2. Sepolture in prossimità della superficie in grotte sotto il livello del suolo. A differenza dell'interramento superficiale a livello del suolo, dove lo scavo viene effettuato dalla superficie, l'interramento superficiale richiede uno scavo sotterraneo, ma lo smaltimento si trova diverse decine di metri sotto la superficie del terreno ed è accessibile attraverso un'apertura della miniera leggermente inclinata.

Il termine "smaltimento in prossimità della superficie" sostituisce i termini "smaltimento in superficie" e "interramento nel terreno", ma questi termini più vecchi sono ancora talvolta utilizzati quando si fa riferimento a questa opzione.

Questi luoghi di sepoltura possono essere influenzati da cambiamenti climatici a lungo termine (ad esempio, glaciazione), e questo effetto deve essere preso in considerazione quando si considerano gli aspetti di sicurezza, poiché tali cambiamenti possono causare la distruzione di questi luoghi di sepoltura. Tuttavia, questo tipo di smaltimento viene solitamente utilizzato per rifiuti a bassa e media attività contenenti radionuclidi breve periodo emivita (fino a circa 30 anni).

Sepolture superficiali a livello del suolo

Regno Unito - Drigg in Galles, gestito da BNFL.

Spagna – El Cabril, gestito da ENRESA.

Francia – Centro Ayube, gestito da Andra.

Giappone – Rokkase Mura, gestito dalla JNFL.

Sepolture superficiali in grotte sotto il livello del suolo attualmente in funzione:

Svezia - Forsmark, dove la profondità di sepoltura è di 50 metri sotto il fondo del Mar Baltico.

Finlandia - Centrali nucleari di Olkiluoto e Loviisa, dove la profondità di ogni sepoltura è di circa 100 metri.

3.4 Fusione delle rocce

Un'opzione per fondere la roccia situata in profondità nel sottosuolo prevede la fusione dei rifiuti nella roccia adiacente. L'idea è quella di produrre una massa solida e stabile che includa i rifiuti, o di incorporare i rifiuti in una forma diluita nella roccia (cioè dispersi su un grande volume di roccia) che non può essere facilmente lisciviata e trasportata nuovamente in superficie. . Questo metodo è stato proposto principalmente per rifiuti che generano calore, come quelli vetrificati , e per razze con idonee caratteristiche di riduzione delle dispersioni di calore.

I rifiuti altamente attivi in ​​forma liquida o solida potrebbero essere collocati in una cavità o in un pozzo profondo. Il calore rilasciato dai rifiuti verrebbe poi accumulato, risultando sufficiente alte temperature, al fine di sciogliere la roccia circostante e dissolvere i radionuclidi nello spessore crescente del materiale fuso. Quando la roccia si raffredda, si cristallizza e diventa una matrice per le sostanze radioattive, disperdendo così i rifiuti in un grande volume di roccia.

È stata calcolata una variante di questa opzione, in cui il calore generato dai rifiuti verrebbe accumulato in contenitori e la roccia si scioglierebbe attorno al contenitore. In alternativa, se i rifiuti non generassero abbastanza calore, verrebbero immobilizzati nella matrice rocciosa da un’esplosione convenzionale o nucleare.

Lo scioglimento delle rocce non è mai stato implementato per rimuovere i rifiuti radioattivi. Non ci sono state dimostrazioni pratiche della fattibilità di questa opzione oltre agli studi di laboratorio sulla fusione delle rocce. Alcuni esempi di questa opzione e delle sue varianti sono descritti di seguito.

Tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, la possibilità di fondere la roccia in profondità fu avanzata alla fase di progettazione ingegneristica. Questo progetto prevedeva la costruzione di un pozzo o pozzo che conducesse in una cavità profonda 2,5 chilometri. Il progetto è stato rivisto ma non ha dimostrato che i rifiuti sarebbero stati immobili in un volume di roccia mille volte più grande del volume dei rifiuti originali.

Un’altra delle prime proposte era quella di progettare contenitori per rifiuti resistenti al calore che generassero calore in quantità tali da sciogliere la roccia sottostante, consentendo loro di spostarsi a grandi profondità, con la roccia fusa che si solidificava sopra di loro. Questa alternativa presentava somiglianze con metodi simili di autosmaltimento proposti per lo smaltimento dei rifiuti ad alta attività nelle calotte glaciali.

Negli anni ’90 vi è stato un rinnovato interesse per questa opzione, soprattutto per lo smaltimento di volumi limitati di rifiuti specializzati ad alta attività, in particolare il plutonio, in Russia e nel Regno Unito. È stato proposto un progetto in cui il contenuto dei rifiuti nel contenitore, la composizione del contenitore e il suo piano di posizionamento sono progettati per preservare il contenitore e impedire che i rifiuti si incastrino nella roccia fusa. La roccia ospite si scioglierebbe solo parzialmente e il contenitore non si sposterebbe a grandi profondità.

Gli scienziati russi hanno proposto che i rifiuti ad alta attività, soprattutto quelli contenenti plutonio in eccesso, vengano collocati in un pozzo profondo e immobilizzati da un'esplosione nucleare. Tuttavia, il grande disturbo delle masse rocciose e delle falde acquifere causato dall’uso di esplosioni nucleari, nonché la considerazione di misure di controllo degli armamenti, hanno portato ad un generale abbandono di questa opzione.

3.5 Iniezione diretta

Questo approccio prevede l'iniezione di rifiuti radioattivi liquidi direttamente in una formazione rocciosa in profondità nel sottosuolo, selezionata per le sue adeguate caratteristiche di contenimento dei rifiuti (ovvero, riducendo al minimo qualsiasi ulteriore movimento dopo l'iniezione).

Ciò richiede una serie di prerequisiti geologici. Deve essere presente una formazione rocciosa (il serbatoio di iniezione) con porosità sufficiente per accogliere i rifiuti e permeabilità sufficiente per consentire una facile iniezione (ovvero agire come una spugna). Sopra e sotto il serbatoio di iniezione devono essere presenti strati impermeabili che possano fungere da guarnizioni naturali. Ulteriori vantaggi possono essere forniti da caratteristiche geologiche che limitano il movimento orizzontale o verticale. Ad esempio, pompando l'acqua sotterranea negli strati rocciosi contenenti salamoia naturale. Ciò è dovuto al fatto che l'elevata densità della salamoia ( acqua salata) ridurrebbe la possibilità di un movimento al rialzo.

L'iniezione diretta potrebbe, in linea di principio, essere utilizzata per qualsiasi tipo di rifiuto radioattivo, a condizione che sia convertito in una soluzione o in un impasto liquido (molto particelle fini nell'acqua). Per ridurre al minimo il movimento dei rifiuti radioattivi possono essere utilizzati anche liquami contenenti una sospensione di cemento che si indurisce nel sottosuolo. L'iniezione diretta è stata implementata in Russia e negli Stati Uniti, come descritto di seguito.

Nel 1957, la Russia iniziò studi geologici approfonditi sulle formazioni adatte all'iniezione di rifiuti radioattivi. Sono stati trovati tre siti, tutti in rocce sedimentarie. A Krasnoyarsk-26 e Tomsk-7 l'iniezione è stata effettuata in strati porosi di arenaria bloccati da argille a una profondità fino a 400 metri. A Dimitrovgrad l'iniezione è stata attualmente interrotta, ma è stata effettuata lì in arenaria e calcare a una profondità di 1400 metri. In totale sono state immesse diverse decine di milioni di metri cubi di rifiuti a bassa, media e alta attività.

Negli Stati Uniti, negli anni '70, è stata tentata l'iniezione diretta di circa 7.500 metri cubi di rifiuti a bassa attività sotto forma di fanghi di cemento ad una profondità di circa 300 metri. È stato prodotto in un periodo di 10 anni presso l'Oak Ridge National Laboratory, nel Tennessee, ed è stato abbandonato a causa dell'incertezza sul movimento dei liquami nelle rocce circostanti (scisti). Inoltre, un progetto per iniettare rifiuti ad alta attività nella roccia cristallina al di sotto del Savannah River Process Complex nella Carolina del Sud negli Stati Uniti è stato bloccato prima che potesse procedere a causa delle preoccupazioni dell’opinione pubblica.

I materiali radioattivi generati come prodotti di scarto dell'industria del petrolio e del gas sono generalmente indicati come "Materiali radioattivi naturali a tecnologia avanzata - TENORM". Nel Regno Unito, la maggior parte di questi rifiuti è esente dallo smaltimento ai sensi della legge britannica sulle sostanze radioattive del 1993 a causa del basso livello di radioattività. Tuttavia, alcuni di questi rifiuti hanno un’attività più elevata. Attualmente è disponibile un numero limitato di percorsi di smaltimento, inclusa la reiniezione nel pozzo (ovvero alla fonte), che è approvata dall'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito.

3.6 Altri metodi di smaltimento dei rifiuti radioattivi

Lo smaltimento in mare riguarda i rifiuti radioattivi trasportati a bordo delle navi e scaricati in mare in imballaggi progettati:

Esplodere in profondità provocando il rilascio diretto e la dispersione di materiale radioattivo in mare, oppure

Per tuffarsi nel fondale e raggiungerlo intatto.

Dopo qualche tempo, il contenimento fisico dei container non sarà più efficace e le sostanze radioattive si dissiperanno e si diluiranno nel mare. Un'ulteriore diluizione farà sì che le sostanze radioattive migrino lontano dal sito di scarico sotto l'influenza delle correnti.

La quantità di sostanze radioattive rimanenti acqua di mare, diminuirebbero ulteriormente a causa del decadimento radioattivo naturale e del movimento delle sostanze radioattive nei sedimenti del fondale marino durante il processo di assorbimento.

La modalità di smaltimento dei rifiuti a attività bassa e intermedia in mare è praticata da tempo. Si è passati da un metodo di smaltimento generalmente accettato, che è stato effettivamente adottato da diversi paesi, a un metodo che ora è vietato dagli accordi internazionali. Tra i paesi che prima o poi hanno tentato di scaricare rifiuti radioattivi in ​​mare utilizzando i metodi sopra menzionati figurano Belgio, Francia, Repubblica Federale Tedesca, Italia, Paesi Bassi, Svezia e Svizzera, nonché il Giappone. Corea del Sud e gli Stati Uniti. Questa opzione non è stata implementata per i rifiuti ad alta attività.

3.6.2 Rimozione del sottosuolo

L'opzione di smaltimento prevede lo smaltimento dei contenitori di rifiuti radioattivi sotto il fondale marino in un ambiente geologico appropriato sotto il fondale oceanico grande profondità. Questa opzione è stata proposta per i rifiuti a bassa, media e alta attività. Le variazioni di questa opzione includono:

Un impianto di stoccaggio situato sotto il fondale marino. Il deposito sarebbe accessibile da terra, da una piccola isola disabitata, o da una struttura situata a una certa distanza dalla riva;

Smaltimento di rifiuti radioattivi nei sedimenti oceanici profondi Questo metodo è vietato dagli accordi internazionali.

La rimozione sotto i fondali marini non è stata attuata da nessuna parte e non è consentita dagli accordi internazionali.

La Svezia e il Regno Unito hanno preso in considerazione lo smaltimento dei rifiuti radioattivi in ​​un deposito creato sotto il fondale marino. Se il concetto di deposito sotto il fondale marino fosse considerato auspicabile, la progettazione di tale deposito potrebbe essere concepita in modo da garantire la possibilità di un futuro ritorno dei rifiuti. Il controllo dei rifiuti in un deposito di questo tipo sarebbe meno problematico rispetto ad altre forme di smaltimento in mare.

Negli anni '80 fu studiata la possibilità di smaltire i rifiuti ad alta attività nei sedimenti oceanici profondi e l'Organizzazione presentò un rapporto formale cooperazione economica e sviluppo. Per attuare questo concetto, si prevedeva che i rifiuti radioattivi fossero confezionati in contenitori o vetri resistenti alla corrosione che sarebbero stati collocati ad almeno 4.000 metri sotto il livello dell'acqua nella stabile geologia profonda del fondale marino, scelto sia per il lento flusso dell'acqua che per il la capacità di ritardare il movimento dei radionuclidi. Le sostanze radioattive, attraversate i sedimenti, subirebbero poi gli stessi processi di diluizione, dispersione, diffusione e assorbimento che interessano i rifiuti radioattivi smaltiti in mare. Questo metodo di smaltimento fornisce quindi un ulteriore contenimento dei radionuclidi rispetto allo smaltimento dei rifiuti radioattivi direttamente sul fondo del mare.

Lo smaltimento dei rifiuti radioattivi nei sedimenti oceanici profondi potrebbe essere realizzato in due vari metodi: utilizzando penetratori (dispositivi per penetrare nei sedimenti) o perforando pozzi per siti di posizionamento. La profondità di smaltimento dei contenitori dei rifiuti sotto il fondale marino può variare per ciascuno dei due metodi. Se si utilizzassero dei penetratori, i contenitori dei rifiuti potrebbero essere collocati nei sedimenti fino a una profondità di circa 50 metri. I penetratori, del peso di diverse tonnellate, affonderebbero nell'acqua, ricevendo abbastanza slancio per penetrare nel sedimento. Un aspetto chiave dello smaltimento dei rifiuti radioattivi nei sedimenti del fondale marino è che i rifiuti sono isolati dal fondo marino dallo spessore del sedimento. Nel 1986, una certa fiducia in questo metodo fu data da esperimenti condotti ad una profondità d'acqua di circa 250 metri nel Mar Mediterraneo.

Gli esperimenti hanno mostrato chiaramente che i percorsi di ingresso creati dai penetratori venivano chiusi e riempiti con sedimenti rilasciati approssimativamente della stessa densità del sedimento indisturbato circostante.

È anche possibile depositare i rifiuti sotto il fondale marino utilizzando attrezzature di perforazione, utilizzate a grandi profondità da circa 30 anni. Con questo metodo, i rifiuti imballati potrebbero essere collocati in pozzi trivellati a 800 metri sotto il fondale marino, con il contenitore più in alto situato a circa 300 metri sotto il fondale marino.

3.6.3 Trasferimento in zone di movimento

Le zone di movimento sono aree in cui una placca più densa della crosta terrestre si sposta verso il basso verso un'altra placca più leggera. La spinta di una placca litosferica sull'altra porta alla formazione di una faglia (fossa) che appare ad una certa distanza dalla costa del mare e provoca terremoti che si verificano nella zona di contatto inclinato delle placche della crosta terrestre. Il bordo della placca dominante si schiaccia e si solleva, formando una catena di montagne parallela alla faglia. I sedimenti marini profondi vengono raschiati via dalla placca discendente e incorporati nelle montagne adiacenti. Quando una placca oceanica affonda nel mantello caldo, alcune parti di essa possono iniziare a sciogliersi. Si forma così il magma, che migra verso l'alto, parte di esso raggiunge la superficie terrestre sotto forma di lava in eruzione dai crateri vulcanici. Come mostrato nell'illustrazione allegata, l'idea di questa opzione era quella di seppellire i rifiuti in una zona di faglia tale da poter essere trasportati più in profondità nella crosta terrestre.

Questo metodo non è consentito dagli accordi internazionali perché è una forma di smaltimento in mare. Sebbene esistano zone di movimento delle placche in diversi punti della superficie terrestre, il loro numero è molto limitato geograficamente. Nessun paese produttore di rifiuti radioattivi ha il diritto di prendere in considerazione lo smaltimento in fosse marine profonde senza trovare una soluzione accettabile a livello internazionale a questo problema. Tuttavia questa opzione non è stata attuata da nessuna parte, poiché rientra tra le forme di smaltimento dei rifiuti radioattivi in ​​mare e quindi non è consentita dagli accordi internazionali.

3.6.4 Sepoltura nelle lastre di ghiaccio

In questa opzione di smaltimento, i contenitori contenenti rifiuti che emettono calore verrebbero collocati in lastre di ghiaccio stabili, come quelle che si trovano in Groenlandia e in Antartide. I contenitori scioglierebbero il ghiaccio circostante e affonderebbero in profondità nella calotta glaciale, dove il ghiaccio potrebbe ricristallizzarsi sopra i rifiuti, creando una potente barriera.

Sebbene lo smaltimento nelle calotte glaciali possa tecnicamente essere preso in considerazione per tutti i tipi di rifiuti radioattivi, è stato seriamente esplorato solo per i rifiuti ad alta attività, dove il calore generato dai rifiuti potrebbe essere vantaggiosamente utilizzato per seppellire autonomamente i rifiuti all'interno del ghiaccio sciogliendoli. .

L’opzione della rimozione nelle calotte glaciali non è mai stata implementata. È stata respinta dai paesi che hanno firmato il Trattato sull’Antartide o che si sono impegnati a fornire una soluzione per la gestione dei rifiuti radioattivi all’interno dei propri confini nazionali. Dal 1980 non è stato effettuato alcun esame serio di questa opzione.

3.6.5 Trasferimento nello spazio

Questa opzione mira a rimuovere per sempre i rifiuti radioattivi dalla Terra rilasciandoli nello spazio. Ovviamente i rifiuti devono essere imballati in modo tale da rimanere integri anche negli scenari di incidente più impensabili. Un razzo o una navetta spaziale potrebbero essere utilizzati per lanciare i rifiuti imballati nello spazio. Sono state prese in considerazione diverse destinazioni finali per le spedizioni di rifiuti, tra cui dirigerle verso il Sole, rimanere in orbita attorno al Sole tra la Terra e Venere e scaricare i rifiuti generalmente oltre sistema solare. Ciò è necessario perché il posizionamento dei rifiuti nello spazio nell'orbita terrestre bassa è irto del loro possibile ritorno sulla Terra.

L’elevato costo di questa opzione significa che questo metodo di smaltimento dei rifiuti radioattivi potrebbe essere adatto per rifiuti ad alta attività o combustibile esaurito (ovvero materiale altamente radioattivo a vita lunga e di volume relativamente piccolo). Potrebbe essere necessario il riciclaggio dei rifiuti per separare i materiali più radioattivi da smaltire nello spazio e quindi ridurre il volume del carico trasportato. Questa opzione non è stata adottata e non sono state effettuate ulteriori ricerche a causa dei costi elevati e degli aspetti di sicurezza coinvolto con possibile rischio lancio non riuscito.

Gli studi più dettagliati su questa opzione sono stati condotti negli Stati Uniti dalla NASA tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80. Attualmente la NASA. Vengono lanciati nello spazio solo generatori di radioisotopi termici (TRG) contenenti diversi chilogrammi di Pu-238.

4. Rifiuti radioattivi e combustibile nucleare esaurito nell'industria nucleare russa.

Qual è la situazione reale dei rifiuti radioattivi delle centrali nucleari in Russia? Le centrali nucleari sono siti di stoccaggio dei rifiuti radioattivi generati oltre al combustibile esaurito. Sul territorio delle centrali nucleari russe sono immagazzinati circa 300mila m3 di rifiuti radioattivi con un'attività totale di circa 50mila curie. Nessuna centrale nucleare dispone di un set completo di impianti per il condizionamento dei rifiuti radioattivi. I rifiuti radioattivi liquidi vengono evaporati e il concentrato risultante viene immagazzinato in contenitori metallici, in alcuni casi pre-induriti mediante bituminizzazione. I rifiuti radioattivi solidi vengono collocati in appositi impianti di stoccaggio senza previa preparazione. Solo tre centrali nucleari hanno impianti di pressatura e due centrali hanno impianti di combustione di rifiuti solidi radioattivi. Questi mezzi tecnici evidentemente non sono sufficienti da questo punto di vista approccio moderno per garantire la protezione dalle radiazioni e dall’ambiente. Difficoltà molto gravi sono sorte a causa del fatto che in molti impianti di stoccaggio di rifiuti solidi e solidificati Centrali nucleari russe affollato. La maggior parte delle centrali nucleari non dispone di una serie completa di attrezzature tecniche necessarie dal punto di vista di un approccio moderno per garantire la sicurezza delle radiazioni e dell'ambiente. L'energia nucleare non può esistere se non producendo sempre più quantità di radionuclidi artificiali, compreso il plutonio, che fino all'inizio degli anni '40 del secolo scorso la natura non conosceva e alla quale oggi non è adattata Le centrali nucleari con reattore VVER e gli impianti RBMK immagazzinano circa 14mila tonnellate di combustibile nucleare esaurito in impianti di stoccaggio di vario tipo e accessori, la sua radioattività totale è di 5 miliardi di Ci (34,5 Ci per ogni persona). La maggior parte (circa l'80%) è immagazzinata nelle piscine di raffreddamento del reattore e negli impianti di stoccaggio del combustibile esaurito delle stazioni, il resto del combustibile si trova in impianti di stoccaggio centralizzati dell'impianto RT-1 presso la Mayak Production Association e presso la Mining and Chemical Combine ( MCC) vicino a Krasnoyarsk (VVER-SNF 1000). L'aumento annuale del combustibile esaurito è di circa 800 tonnellate (135 tonnellate di combustibile esaurito vengono fornite ogni anno dai reattori VVER-1000).

La specificità del combustibile esaurito proveniente dalle centrali nucleari russe è la sua diversità sia nei parametri fisici e tecnici che nelle caratteristiche di massa e dimensione dei gruppi di combustibile, che determina differenze nell'approccio all'ulteriore gestione del combustibile esaurito. Un elemento irrisolto in questo schema è la creazione della produzione di combustibile misto uranio-plutonio dal plutonio rigenerato accumulato nell'impianto RT-1 della Mayak Production Association in un volume di -30 tonnellate.

Per i reattori del tipo VVER-1000 e RBMK-1000, una soluzione forzata (per una serie di ragioni) è lo stoccaggio intermedio a lungo termine del combustibile esaurito derivante da questi rifiuti prima dell'inizio del ritrattamento, che non è incluso nel costo di il prodotto finale: l'elettricità.

5. Problemi del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi in ​​Russia e possibili modi per risolverli

5.1 Struttura del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi nella Federazione Russa

Il problema della gestione dei rifiuti radioattivi è multiforme e complesso ed è di natura complessa. Al momento di deciderlo, è necessario tenerne conto vari fattori, compreso un possibile aumento del costo dei prodotti o dei servizi delle imprese a causa dell'imposizione di nuovi requisiti per lo stoccaggio e la gestione dei rifiuti radioattivi, l'uso di speciali tecnologie obbligatorie di gestione dei rifiuti radioattivi, la varietà di metodi per la gestione dei rifiuti radioattivi a seconda la loro attività specifica, lo stato fisico-chimico, la composizione dei radionuclidi, i volumi, la tossicità e le condizioni per lo stoccaggio e lo smaltimento sicuri. Analisi del quadro normativo della Federazione Russa che regola la gestione dei rifiuti radioattivi nella fase finale del ciclo del combustibile nucleare - la struttura del quadro normativo documentazione tecnica, rispetto dei requisiti per le varie fasi della gestione dei rifiuti radioattivi in ​​documenti di vari livelli, ecc. ha dimostrato che mancano documenti che definiscano:

i fondamenti della politica statale nel campo della gestione dei rifiuti radioattivi, che definirebbero i diritti di proprietà nel campo della gestione dei rifiuti radioattivi e le fonti di finanziamento per questa attività, nonché la responsabilità delle imprese che producono rifiuti radioattivi;

volumi massimi e periodi di deposito temporaneo dei vari rifiuti radioattivi;

la procedura per concordare e prendere decisioni sull'ubicazione dei punti di isolamento (smaltimento) finale dei rifiuti radioattivi;

metodi per valutare la sicurezza delle strutture di isolamento finale e metodi per ottenere i dati iniziali per tali valutazioni, nonché una serie di altri punti importanti.

Inoltre, i documenti attuali contengono contraddizioni e richiedono anche miglioramenti. Pertanto, l'attuale classificazione dei rifiuti radioattivi (per livello di attività) non contiene istruzioni sui periodi richiesti di isolamento dei rifiuti dalla biosfera e, di conseguenza, sui metodi del loro smaltimento.

La situazione attuale dei rifiuti radioattivi è caratterizzata dai seguenti dati. Secondo il sistema statale di contabilità e controllo delle sostanze radioattive e dei rifiuti radioattivi, al 1° gennaio 2004 nella Federazione Russa si sono accumulati più di 1,5 miliardi di Ci (5,96E+19Bq), di cui oltre il 99% è concentrato in Imprese Rosatom.

La maggior parte dei rifiuti si trova in strutture di deposito temporaneo. Uno di motivi importanti l’accumulo di grandi volumi di rifiuti radioattivi negli impianti di stoccaggio rappresenta l’attuale approccio inefficace alla gestione dei rifiuti. Attualmente è accettato che tutti i rifiuti prodotti debbano essere immagazzinati per 30-50 anni con la possibilità di estendere il periodo di stoccaggio. Questo percorso non porta ad una soluzione definitiva e sicura del problema e richiede costi significativi per il funzionamento degli impianti di stoccaggio senza una chiara prospettiva di eliminazione di questi ultimi. Allo stesso tempo decisione finale il problema dell'accumulo di scorie radioattive viene trasferito alle generazioni successive.

Un'alternativa è introdurre il principio dell'isolamento definitivo dei rifiuti radioattivi, in cui i rischi di incidenti e l'impatto negativo dei rifiuti radioattivi sull'uomo e sull'ambiente vengono ridotti di circa 2-3 ordini di grandezza. Di conseguenza, il principale metodo di isolamento non dovrebbe essere lo stoccaggio a lungo termine, ma lo smaltimento finale dei rifiuti. Considerando condizioni climatiche In Russia, l’isolamento dei rifiuti sotterranei è più sicuro dell’isolamento in prossimità della superficie.

La situazione attuale è complicata dal deposito “alla rinfusa” di rifiuti radioattivi solidi, che fino a poco tempo fa veniva solitamente utilizzato negli impianti di stoccaggio delle imprese che sono fonti di rifiuti radioattivi.

Gli impianti di stoccaggio dei rifiuti sono stati creati tenendo conto delle specificità delle imprese e delle tecnologie utilizzate, per cui non esistono praticamente soluzioni standard per l'isolamento dei rifiuti. I rifiuti radioattivi solidi vengono immagazzinati in oltre 30 strutture di stoccaggio vari tipi, rappresentati principalmente da fabbricati specializzati o locali industriali interni, trincee e bunker, serbatoi e aree aperte. I rifiuti liquidi vengono stoccati in più di 18 diverse tipologie di impianti di stoccaggio, rappresentati principalmente da contenitori autoportanti, serbatoi aperti, impianti di stoccaggio dei liquami, ecc. La progettazione degli impianti di stoccaggio non prevedeva soluzioni per la loro smantellamento e la successiva riabilitazione dei territori. Tutto ciò complica significativamente la determinazione del radionuclide e composizione chimica rifiuti immagazzinati e ne rende difficile o spesso impossibile la rimozione.

Non esistono soluzioni standard nel settore per il trattamento e la preparazione dei rifiuti radioattivi per lo smaltimento. Le tecnologie per il trattamento e il condizionamento dei rifiuti radioattivi e, di conseguenza, gli impianti di trattamento, sono state create tenendo conto delle specificità dei rifiuti radioattivi generati in ciascuna impresa e, per la maggior parte, non sono unificate e universali.

Il complesso dei problemi descritti nel campo della gestione dei rifiuti radioattivi determina la necessità di modernizzare l'attuale sistema.

5.2 Proposte per modificare la dottrina della gestione dei rifiuti radioattivi

Fondamenti di politica tecnica per soluzione efficace I problemi dell'isolamento definitivo dei rifiuti radioattivi esistenti nella Federazione Russa possono essere formulati come segue:

Cambiare l’approccio concettuale esistente all’isolamento dei rifiuti. Nei progetti di gestione dei rifiuti, il metodo principale di isolamento dei rifiuti non dovrebbe essere lo stoccaggio a lungo termine, ma lo smaltimento finale dei rifiuti senza possibile recupero;

Ridurre al minimo la creazione di nuove strutture di stoccaggio dei rifiuti radioattivi in ​​superficie e in prossimità della superficie presso le imprese;

Utilizzo dei territori adiacenti alle imprese che sono fonti di generazione e accumulo di grandi volumi di rifiuti e hanno esperienza e licenze per la loro gestione per creare nuovi depositi di rifiuti radioattivi regionali e locali, se possibile, con il massimo utilizzo delle strutture sotterranee esistenti in fase di smantellamento;

Utilizzo di tecnologie standard di gestione dei rifiuti radioattivi per determinati tipi di rifiuti e tipi di strutture di stoccaggio;

Sviluppo o modifica della documentazione tecnica legislativa e regolamentare per l'attuazione dello smaltimento di tutti i tipi di rifiuti radioattivi.

6. Conclusione

Possiamo quindi concludere che il modo più realistico e promettente per smaltire i rifiuti radioattivi è il loro smaltimento geologico. La difficile situazione economica del nostro Paese non consente l'utilizzo di metodi di smaltimento alternativi e costosi su scala industriale.

Pertanto, il compito più importante della ricerca geologica sarà quello di studiare le condizioni geologiche ottimali per lo smaltimento sicuro dei rifiuti radioattivi, possibilmente sul territorio di specifiche imprese dell'industria nucleare. Il modo più rapido per risolvere il problema è utilizzare depositi di trivellazioni, la cui costruzione non richiede grandi costi di capitale e consente di iniziare il seppellimento di HLW in blocchi geologici di rocce favorevoli di dimensioni relativamente piccole.

Sembra rilevante creare linee guida scientifiche e metodologiche per la scelta dell'ambiente geologico per lo smaltimento degli HLW e per identificare i luoghi più promettenti in Russia per la costruzione di depositi.

Un'area molto promettente della ricerca geologica e mineralogica da parte degli scienziati russi potrebbe essere lo studio delle proprietà isolanti dell'ambiente geologico e delle proprietà di assorbimento delle miscele minerali naturali.

7. Elenco della letteratura utilizzata:

1. Belyaev A.M. Radioecologia

2. Basato sui materiali della conferenza “Sicurezza delle tecnologie nucleari: economia della sicurezza e gestione dell’IRS”

3. Kedrovsky O.L., Shishits Yu.I., Leonov E.A., et al. Principali indicazioni per risolvere il problema dell'isolamento affidabile dei rifiuti radioattivi nell'URSS. // Energia atomica, vol. 64, numero 4. 1988, pag. 287-294.

4. Bollettino dell'AIEA. T.42. N.3. - Vienna, 2000.

5. Kochkin B.T. Selezione delle condizioni geologiche per lo smaltimento dei rifiuti altamente radioattivi // Dis. per la domanda di lavoro d.g.-m. N. IGEM RAN, M., 2002.

6. Laverov N.P., Omelyanenko B.I., Velichkin V.I. Aspetti geologici del problema dello smaltimento dei rifiuti radioattivi // Geoecologia. 1999. N. 6.

L'esistenza degli organismi viventi sulla terra (persone, uccelli, animali, piante) dipende in gran parte dalla protezione dell'ambiente in cui vivono dall'inquinamento. Ogni anno l'umanità accumula un'enorme quantità di spazzatura e questo porta al fatto che i rifiuti radioattivi diventano una minaccia per il mondo intero se non vengono distrutti.

Ora ci sono già molti paesi in cui il problema dell'inquinamento ambientale, le cui fonti sono domestiche, rifiuti industriali, prestare particolare attenzione a:

• separare i rifiuti domestici e quindi utilizzare metodi per riciclarli in modo sicuro;
• costruire impianti di riciclaggio dei rifiuti;
• creare siti appositamente attrezzati per lo smaltimento delle sostanze pericolose;
• creare nuove tecnologie per la lavorazione delle materie prime seconde.

Paesi come Giappone, Svezia, Olanda e alcuni altri stati sulle questioni relative allo smaltimento e allo smaltimento dei rifiuti radioattivi rifiuti domestici vengono presi sul serio.

Il risultato di un atteggiamento irresponsabile è la formazione di gigantesche discariche, dove i prodotti di scarto si decompongono, trasformandosi in montagne di rifiuti tossici.

Quando sono comparsi i rifiuti?

Con l'avvento dell'uomo sulla Terra sono comparsi anche i rifiuti. Ma se gli antichi abitanti non sapessero cosa fossero le lampadine, il vetro, il polietilene e altro conquiste moderne, quindi ora i laboratori scientifici stanno lavorando al problema della distruzione dei rifiuti chimici, dove sono attratti scienziati di talento. Non è ancora del tutto chiaro cosa attende il mondo tra centinaia, migliaia di anni se i rifiuti continuano ad accumularsi.

Le prime invenzioni domestiche apparvero con lo sviluppo della produzione del vetro. All'inizio si produceva poco e nessuno pensava al problema della produzione dei rifiuti. L'industria, al passo con conquiste scientifiche, iniziò a svilupparsi attivamente all'inizio del XIX secolo. Le fabbriche che utilizzavano macchinari crescevano rapidamente. Tonnellate di carbone lavorato furono immesse nell'atmosfera, inquinando l'atmosfera a causa della formazione di fumi acri. Ora i giganti industriali stanno “nutrendo” fiumi, mari e laghi con enormi quantità di emissioni tossiche, sorgenti naturali inevitabilmente diventeranno luoghi della loro sepoltura.

Classificazione

In Russia è in vigore la Legge Federale n. 190 dell'11 luglio 2011 che riflette le principali disposizioni per la raccolta e la gestione dei rifiuti radioattivi. I principali criteri di valutazione con cui vengono classificati i rifiuti radioattivi sono:

• smaltiti: rifiuti radioattivi che non superano i rischi di esposizione alle radiazioni e i costi di rimozione dallo stoccaggio con successivo seppellimento o manipolazione.
• speciali - rifiuti radioattivi che superano i rischi di esposizione alle radiazioni e i costi del successivo smaltimento o recupero.

Le fonti di radiazioni sono pericolose a causa del loro effetto dannoso sul corpo umano e quindi la necessità di localizzare i rifiuti attivi è estremamente importante. Le centrali nucleari non producono quasi nulla, ma ad esse è associato un altro difficile problema. Il combustibile esaurito viene riempito in contenitori; rimangono radioattivi per lungo tempo e la sua quantità è in costante aumento. Già negli anni '50 furono fatti i primi tentativi di ricerca per risolvere il problema dei rifiuti radioattivi. Sono state avanzate proposte per inviarli nello spazio, immagazzinarli sul fondo dell'oceano e in altri luoghi difficili da raggiungere.

Esistono diversi piani per le discariche, ma le decisioni su come utilizzare i siti sono contestate organizzazioni pubbliche e ambientalisti. I laboratori scientifici statali hanno lavorato al problema della distruzione dei rifiuti più pericolosi quasi da quando è apparsa la fisica nucleare.

In caso di successo, questo ridurrà la quantità di rifiuti radioattivi generati dalle centrali nucleari fino al 90%.

Ciò che accade nelle centrali nucleari è che una barra di combustibile contenente ossido di uranio è contenuta in un cilindro di acciaio inossidabile. Viene messo in un reattore, l'uranio decade e viene rilasciato energia termica, aziona una turbina e produce elettricità. Ma dopo venne esposto solo il 5% dell'uranio decadimento radioattivo, l'intera asta viene contaminata da altri elementi e deve essere smaltita.

Questo produce il cosiddetto combustibile radioattivo esaurito. Non è più utile per generare elettricità e diventa un rifiuto. La sostanza contiene impurità di plutonio, americio, cerio e altri sottoprodotti del decadimento nucleare: questo è un pericoloso "cocktail" radioattivo. Gli scienziati americani stanno conducendo esperimenti utilizzando dispositivi speciali per completare artificialmente il ciclo di decadimento nucleare.

Smaltimento dei rifiuti

Gli impianti in cui vengono depositati i rifiuti radioattivi non sono segnalati sulle mappe, non ci sono segnali di identificazione sulle strade e il perimetro è attentamente sorvegliato. Allo stesso tempo è vietato mostrare a chiunque il sistema di sicurezza. Diverse dozzine di oggetti simili sono sparsi in tutta la Russia. Qui si stanno costruendo impianti di stoccaggio dei rifiuti radioattivi. Una di queste associazioni riprocessa il combustibile nucleare. Nutrienti separato dai rifiuti attivi. Vengono smaltiti e i componenti di valore vengono nuovamente venduti.

Le richieste dell'acquirente straniero sono semplici: prende il combustibile, lo usa e restituisce i rifiuti radioattivi. Vengono portati in fabbrica da ferrovia, il caricamento viene effettuato da robot ed è mortalmente pericoloso per una persona avvicinarsi a questi contenitori. Contenitori sigillati e durevoli vengono installati in vagoni speciali. Una grande carrozza viene ribaltata, i contenitori con il carburante vengono posizionati utilizzando macchine speciali, quindi viene rimessa sui binari e composti speciali con i servizi ferroviari di allerta e il Ministero degli affari interni, vengono inviati dalla centrale nucleare al punto aziendale.

Nel 2002 si sono svolte manifestazioni “verdi” contro l'importazione di scorie nucleari nel paese. Gli scienziati nucleari russi credono di essere provocati da concorrenti stranieri.

Fabbriche specializzate trattano rifiuti di attività media e bassa. Fonti: tutto ciò che circonda le persone nella vita di tutti i giorni: parti irradiate di dispositivi medici, parti tecnologia elettronica e altri dispositivi. Vengono portati in contenitori su veicoli speciali che consegnano i rifiuti radioattivi attraverso strade regolari, accompagnati dalla polizia. Esternamente si distinguono da un normale camion della spazzatura solo per la colorazione. All'ingresso c'è un posto di controllo sanitario. Qui tutti devono cambiarsi i vestiti e cambiare le scarpe.

Solo dopo potrai arrivarci posto di lavoro, dove è vietato mangiare, bere alcolici, fumare, usare cosmetici o restare senza tuta.

Per i dipendenti di imprese così specifiche, questo è un lavoro normale. La differenza è una cosa: se all'improvviso sul pannello di controllo si accende una luce rossa, è necessario scappare immediatamente: le fonti di radiazione non si vedono né si sentono. I dispositivi di controllo sono installati in tutte le stanze. Quando tutto è in ordine, la spia verde è accesa. Gli spazi di lavoro sono divisi in 3 classi.

1a classe

Qui vengono trattati i rifiuti. Nella fornace i rifiuti radioattivi vengono trasformati in vetro. È vietato entrare in tali locali: è mortalmente pericoloso. Tutti i processi sono automatizzati. Si può entrare solo in caso di incidente indossando appositi dispositivi di protezione:

• maschera antigas isolante (protezione speciale in piombo, assorbente, schermi per la protezione degli occhi);
• uniformi speciali;
• mezzi remoti: sonde, pinze, manipolatori speciali;

Lavorando in tali imprese e seguendo impeccabili precauzioni di sicurezza, le persone non sono esposte alle radiazioni.

2° grado

Da qui l'operatore controlla i forni; sul monitor vede tutto ciò che accade al loro interno. La seconda classe comprende anche le stanze in cui si lavora con i contenitori. Contengono rifiuti di attività diverse. Ci sono tre regole fondamentali qui: “allontanarsi”, “lavorare più velocemente”, “non dimenticare la protezione”!

Non è possibile raccogliere un contenitore per rifiuti a mani nude. Esiste il rischio di grave esposizione alle radiazioni. Respiratori e guanti da lavoro si indossano una sola volta; quando vengono rimossi diventano anch'essi rifiuti radioattivi. Vengono bruciati e le ceneri decontaminate. Ogni lavoratore indossa sempre un dosimetro individuale, che mostra la quantità di radiazioni raccolte durante il turno di lavoro e la dose totale, se supera la norma, la persona viene trasferita al lavoro sicuro;

3a elementare

Ciò include corridoi e pozzi di ventilazione. C'è un potente sistema di aria condizionata qui. Ogni 5 minuti l'aria viene completamente sostituita. L'impianto di trattamento dei rifiuti radioattivi è più pulito della cucina di una brava massaia. Dopo ogni trasporto i veicoli vengono annaffiati con una soluzione speciale. Molte persone lavorano con stivali di gomma e un tubo in mano, ma i processi sono automatizzati in modo che diventino meno laboriosi.

La zona officina viene lavata con acqua e detersivo comune 2 volte al giorno, il pavimento è ricoperto di composto plastico, gli angoli sono arrotondati, le cuciture sono ben nastrate, non ci sono battiscopa o punti difficili da raggiungere che non possano essere accuratamente lavato. Dopo la pulizia, l'acqua diventa radioattiva, scorre in appositi fori e viene raccolta tramite tubi in un enorme contenitore sotterraneo. I rifiuti liquidi vengono accuratamente filtrati. L'acqua viene purificata in modo che possa essere bevuta.

I rifiuti radioattivi sono nascosti “sotto sette lucchetti”. La profondità dei bunker è solitamente di 7-8 metri, le pareti sono in cemento armato, mentre il deposito viene riempito, sopra di esso è installato un hangar metallico. I contenitori con un elevato grado di protezione vengono utilizzati per immagazzinare rifiuti molto pericolosi. All'interno di un tale contenitore c'è del piombo, ci sono solo 12 piccoli fori delle dimensioni di una cartuccia di pistola. I rifiuti meno pericolosi vengono depositati in enormi contenitori di cemento armato. Tutto questo viene calato nei pozzi e chiuso con un portello.

Tali contenitori potranno successivamente essere rimossi ed avviati alle successive lavorazioni per completare lo smaltimento finale dei rifiuti radioattivi.

Gli impianti di stoccaggio riempiti vengono riempiti con un tipo speciale di argilla che, in caso di terremoto, incollerà insieme le crepe. Il deposito è coperto con lastre di cemento armato, cementato, asfaltato e ricoperto di terra. Dopodiché i rifiuti radioattivi non rappresentano più alcun pericolo. Alcuni di essi decadono in elementi sicuri solo dopo 100-200 anni. Sulle mappe segrete in cui sono contrassegnate le volte, c'è un timbro "conserva per sempre"!

Le discariche in cui vengono sepolti i rifiuti radioattivi si trovano a notevole distanza da città, paesi e bacini idrici. Energia nucleare, programmi militari: problemi che riguardano tutti comunità mondiale. Non servono solo a proteggere le persone dall'influenza delle fonti di scorie radioattive, ma anche a proteggerle attentamente dai terroristi. È possibile che le discariche in cui vengono immagazzinati i rifiuti radioattivi possano diventare obiettivi durante i conflitti militari.

I rifiuti radioattivi sono diventati un problema estremamente urgente del nostro tempo. Se agli albori dello sviluppo energetico poche persone pensavano alla necessità di immagazzinare i materiali di scarto, ora questo compito è diventato estremamente urgente. Allora perché sono tutti così preoccupati?

Radioattività

Questo fenomeno è stato scoperto in connessione con lo studio della relazione tra luminescenza e raggi X. IN fine XIX secolo, durante una serie di esperimenti con composti di uranio, il fisico francese A. Becquerel scoprì una sostanza precedentemente sconosciuta che passava attraverso oggetti opachi. Condivise la sua scoperta con i Curie, che iniziarono a studiarla da vicino. Furono i famosi Marie e Pierre a scoprire che tutti i composti dell'uranio hanno questa proprietà, così come lo stesso nella sua forma pura, così come il torio, il polonio e il radio. Il loro contributo è stato davvero prezioso.

Successivamente si è saputo che tutti gli elementi chimici, a cominciare dal bismuto, sono radioattivi in ​​una forma o nell'altra. Gli scienziati hanno anche pensato a come sfruttare il processo di decadimento nucleare per produrre energia e sono riusciti ad avviarlo e riprodurlo artificialmente. E per misurare il livello di radiazione, è stato inventato un dosimetro di radiazioni.

Applicazione

Oltre all'energia, ha ricevuto la radioattività ampia applicazione e in altri settori: medicina, industria, ricerca scientifica E agricoltura. Usando questa proprietà, hanno imparato a fermare la diffusione delle cellule tumorali, fare diagnosi più accurate, scoprire l'età dei valori archeologici e monitorare la trasformazione delle sostanze in vari processi ecc. Elenco possibili applicazioni la radioattività è in continua espansione, quindi è addirittura sorprendente che il problema dello smaltimento dei materiali di scarto sia diventato così acuto solo negli ultimi decenni. Ma non si tratta solo di rifiuti che possono essere facilmente gettati in discarica.

Rifiuti radioattivi

Tutti i materiali hanno la propria durata. Questa non fa eccezione per gli elementi utilizzati nell'energia nucleare. Il risultato sono rifiuti che presentano ancora radiazioni, ma non hanno più alcun valore pratico. Di norma, i materiali usati che possono essere riciclati o utilizzati in altri settori vengono considerati separatamente. In questo caso stiamo parlando si tratta quasi esclusivamente di rifiuti radioattivi (RAW), il cui ulteriore utilizzo non è previsto, quindi è necessario liberarsene.

Fonti e forme

A causa della varietà di usi, anche i rifiuti possono avere origini diverse e condizione. Possono essere solidi, liquidi o gassosi. Le fonti possono anche essere molto diverse, poiché in una forma o nell'altra tali rifiuti spesso derivano dall'estrazione e dalla lavorazione di minerali, inclusi petrolio e gas, e esistono anche categorie come rifiuti radioattivi medici e industriali. Ci sono anche fonti naturali. Convenzionalmente, tutti questi rifiuti radioattivi sono suddivisi in bassa, media e alta attività. Negli USA esiste anche una categoria di rifiuti radioattivi transuranici.

Opzioni

Abbastanza per molto tempo Si riteneva che lo smaltimento dei rifiuti radioattivi non richiedesse norme particolari, bastava semplicemente disperderli nell'ambiente. Tuttavia, in seguito si scoprì che gli isotopi tendono ad accumularsi in alcuni sistemi, come i tessuti animali. Questa scoperta ha cambiato l'opinione sui rifiuti radioattivi, poiché in questo caso la probabilità del loro movimento e dell'ingresso nel corpo umano con il cibo è diventata piuttosto alta. Pertanto, si è deciso di sviluppare alcune opzioni su come gestire questo tipo di rifiuti, soprattutto per la categoria ad alta attività.

Le moderne tecnologie consentono di neutralizzare al massimo il pericolo rappresentato dai rifiuti radioattivi mediante il loro trattamento in vari modi o posizionamento in uno spazio sicuro per gli esseri umani.

1. Vetrificazione. Questa tecnologia è altrimenti chiamata vetrificazione. In questo caso, i rifiuti radioattivi attraversano diverse fasi di lavorazione, a seguito delle quali si ottiene una massa abbastanza inerte, che viene posta in appositi contenitori. Questi contenitori vengono quindi inviati allo stoccaggio.
2. Sinrok. Questo è un altro metodo di neutralizzazione dei rifiuti radioattivi sviluppato in Australia. In questo caso, la reazione utilizza uno speciale composto complesso.
3. Sepoltura. In questa fase è in corso la ricerca di luoghi idonei nella crosta terrestre dove collocare i rifiuti radioattivi. Il progetto più promettente sembra essere quello in cui vengono restituiti i materiali di scarto
4. Trasmutazione. Sono già in fase di sviluppo reattori in grado di convertire i rifiuti radioattivi altamente attivi in ​​sostanze meno pericolose. Contemporaneamente alla neutralizzazione dei rifiuti, sono in grado di generare energia, quindi le tecnologie in questa direzione sono considerate estremamente promettenti.
5. Trasferimento nello spazio. Sebbene questa idea sia attraente, presenta molti svantaggi. Innanzitutto, questo metodo è piuttosto costoso. In secondo luogo, esiste il rischio di un incidente con il lanciatore, che potrebbe essere catastrofico. Infine, la contaminazione dello spazio con tali rifiuti può portare dopo qualche tempo a grossi problemi.

Regole di smaltimento e conservazione

In Russia, la gestione dei rifiuti radioattivi è regolamentata principalmente legge federale e commenti allo stesso, nonché alcuni documenti correlati, ad esempio, Codice dell'acqua. Secondo la legge federale, tutti i rifiuti radioattivi devono essere sepolti nei luoghi più isolati, mentre la contaminazione non è consentita corpi idrici, è vietato anche l'invio nello spazio.

Ogni categoria ha una propria regolamentazione, inoltre, sono chiaramente definiti i criteri per classificare i rifiuti in una tipologia particolare e tutte le procedure necessarie. Tuttavia, la Russia ha molti problemi in questo settore. In primo luogo, lo smaltimento dei rifiuti radioattivi potrebbe presto diventare un compito non banale, perché nel paese non ci sono molti impianti di stoccaggio appositamente attrezzati e molto presto saranno riempiti. In secondo luogo, non esiste un sistema unificato per la gestione del processo di riciclaggio, il che complica gravemente il controllo.

Progetti internazionali

Tenendo conto del fatto che lo stoccaggio dei rifiuti radioattivi è diventato più rilevante dopo la cessazione, molti paesi preferiscono collaborare su questo tema. Purtroppo non è ancora stato possibile raggiungere un consenso in questo ambito, ma continuano le discussioni su vari programmi presso le Nazioni Unite. I progetti più promettenti sembrano essere la costruzione di un grande impianto internazionale di stoccaggio dei rifiuti radioattivi in ​​aree scarsamente popolate, di norma si tratta della Russia o dell'Australia. Tuttavia, i cittadini di quest'ultimo protestano attivamente contro questa iniziativa.

Conseguenze delle radiazioni

Quasi immediatamente dopo la scoperta del fenomeno della radioattività, è diventato chiaro che influisce negativamente sulla salute e sulla vita degli esseri umani e di altri organismi viventi. Le ricerche condotte dai Curie per diversi decenni alla fine portarono a una grave forma di malattia da radiazioni in Maria, sebbene visse fino a 66 anni.

Questa malattia è la principale conseguenza dell’esposizione umana alle radiazioni. La manifestazione di questa malattia e la sua gravità dipendono principalmente dalla dose totale di radiazioni ricevuta. Possono essere piuttosto lievi o causare cambiamenti e mutazioni genetiche, colpendo così le generazioni successive. Una delle prime a soffrirne è la funzione emopoietica; i pazienti spesso vanno incontro a qualche forma di cancro. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, il trattamento risulta essere del tutto inefficace e consiste solo nell'osservare un regime asettico e nell'eliminare i sintomi.

Prevenzione

Prevenire le condizioni associate all'esposizione alle radiazioni è abbastanza semplice: basta stare fuori dalle aree con alti livelli di radiazioni. Sfortunatamente, questo non è sempre possibile, perché molti tecnologie moderne coinvolgono elementi attivi in ​​una forma o nell’altra. Inoltre, non tutti portano con sé un dosimetro di radiazioni portatile per sapere che si trovano in un'area in cui un'esposizione prolungata può causare danni. Tuttavia, esistono alcune misure per prevenire e proteggere dalle radiazioni pericolose, anche se non ce ne sono molte.

Innanzitutto, questa è la schermatura. Quasi tutti coloro che sono venuti per una radiografia di una certa parte del corpo hanno riscontrato questo. Se si tratta della colonna cervicale o del cranio, il medico suggerisce di indossare un grembiule speciale con elementi di piombo cuciti al suo interno che non consentono il passaggio delle radiazioni. In secondo luogo, puoi mantenere la resistenza del corpo assumendo le vitamine C, B 6 e P. Infine, ci sono farmaci speciali: i radioprotettori. In molti casi si rivelano molto efficaci.

2. Rifiuti radioattivi. Origine e classificazione. 4

2.1 Origine dei rifiuti radioattivi. 4

2.2 Classificazione dei rifiuti radioattivi. 5

3. Smaltimento dei rifiuti radioattivi. 7

3.1. Smaltimento dei rifiuti radioattivi nelle rocce. 8

3.1.1 Principali tipologie e caratteristiche fisiche e chimiche delle rocce destinate allo smaltimento dei rifiuti nucleari. 15

3.1.2 Selezione di un sito per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi. 18

3.2 Smaltimento geologico profondo dei rifiuti radioattivi. 19

3.3 Smaltimento in prossimità della superficie. 20

3.4 Fusione delle rocce21

3.5Iniezione diretta22

3.6 Altre modalità di smaltimento dei rifiuti radioattivi23

3.6.1 Rimozione in mare23

3.6.2 Rimozione sotto il fondale marino... 23

3.6.3 Trasferimento in zone di movimento. 24

3.6.4 Sepoltura nelle calotte glaciali. 25

3.6.5 Trasferimento nello spazio... 25

4. Rifiuti radioattivi e combustibile nucleare esaurito nell'industria nucleare russa. 25

5. Problemi del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi in ​​Russia e possibili modi per risolverlo... 26

5.1 Struttura del sistema di gestione dei rifiuti radioattivi nella Federazione Russa. 26

5.2 Proposte per modificare la dottrina della gestione dei rifiuti radioattivi. 28

6. Conclusione.. 29

7. Elenco della letteratura utilizzata: 30

1. Introduzione

La seconda metà del XX secolo fu segnata da un forte aggravamento dei problemi ambientali. La portata dell'attività tecnogenica dell'umanità è attualmente paragonabile ai processi geologici. Ai precedenti tipi di inquinamento ambientale, che hanno ricevuto un ampio sviluppo, si è aggiunto un nuovo pericolo di contaminazione radioattiva. La situazione delle radiazioni sulla Terra ha subito cambiamenti significativi negli ultimi 60-70 anni: all'inizio della seconda guerra mondiale, tutti i paesi del mondo disponevano di circa 10-12 g di sostanza radioattiva naturale radio ottenuta nella sua forma pura. Al giorno d'oggi, un reattore nucleare di media potenza produce 10 tonnellate di sostanze radioattive artificiali, la maggior parte delle quali, tuttavia, sono isotopi a vita breve. Le sostanze radioattive e le fonti di radiazioni ionizzanti vengono utilizzate in quasi tutte le industrie, nella sanità e nella conduzione di un vasto sistema varietà di ricerca scientifica.

Nell’ultimo mezzo secolo, sulla Terra sono stati generati decine di miliardi di curie di rifiuti radioattivi e questi numeri aumentano ogni anno. Il problema del riciclaggio e dello smaltimento dei rifiuti radioattivi delle centrali nucleari sta diventando particolarmente acuto ora che è giunto il momento di smantellare la maggior parte delle centrali nucleari nel mondo (secondo l'AIEA si tratta di più di 65 reattori delle centrali nucleari e 260 reattori utilizzati per scopi scientifici). Non c'è dubbio che la quantità più significativa di rifiuti radioattivi è stata generata sul territorio del nostro Paese a seguito dell'attuazione di programmi militari per oltre 50 anni. Durante la creazione e il miglioramento delle armi nucleari, uno dei compiti principali era la rapida produzione di materiali fissili nucleari che provocassero una reazione a catena. Tali materiali sono l’uranio altamente arricchito e il plutonio per armi. Sulla Terra si sono formati i più grandi impianti di stoccaggio in superficie e sotterranei di rifiuti radioattivi, che rappresentano un enorme pericolo potenziale per la biosfera per molte centinaia di anni.

http://zab.chita.ru/admin/pictures/424.jpgLa questione della gestione dei rifiuti radioattivi implica una valutazione di diverse categorie e metodi di stoccaggio, nonché diversi requisiti per la protezione ambientale. Lo scopo dello smaltimento è isolare i rifiuti dalla biosfera per periodi di tempo estremamente lunghi, garantire che le sostanze radioattive residue che raggiungono la biosfera siano in concentrazioni trascurabili rispetto, ad esempio, alla radioattività di fondo naturale e garantire che il rischio derivante da negligenza intervento la persona sarà molto piccola. Lo smaltimento geologico è stato ampiamente proposto per raggiungere questi obiettivi.

Tuttavia, ci sono molte proposte diverse riguardo ai metodi di smaltimento dei rifiuti radioattivi, ad esempio:

· Stoccaggio fuori terra a lungo termine,

· Pozzi profondi (a diversi km di profondità),

Fusione delle rocce (consigliato per rifiuti che generano calore)

· Iniezione diretta (adatta solo per rifiuti liquidi),

· Trasloco in mare,

· Rimozione sul fondo dell'oceano,

· Trasferimento in zone di movimento,

· Rimozione in lastre di ghiaccio,

· Trasloco nello spazio

Alcune proposte sono ancora in fase di sviluppo da parte di scienziati di tutto il mondo, altre sono già state vietate da accordi internazionali. La maggior parte degli scienziati che studiano questo problema riconoscono l'opzione più razionale per seppellire i rifiuti radioattivi nell'ambiente geologico.

Il problema dei rifiuti radioattivi è parte integrante dell’“Agenda 21”, adottata al Vertice Mondiale sulla Terra di Rio de Janeiro (1992) e del “Programma d’azione per l’ulteriore attuazione dell’Agenda 21”, adottato nella Sessione speciale delle Nazioni Unite Assemblea Generale delle Nazioni (giugno 1997). L'ultimo documento, in particolare, delinea un sistema di misure per migliorare i metodi di gestione dei rifiuti radioattivi, per espandere la cooperazione internazionale in questo settore (scambio di informazioni ed esperienze, assistenza e trasferimento di tecnologie rilevanti, ecc.), per rafforzare la responsabilità dei membri per garantire lo stoccaggio e la rimozione sicuri dei rifiuti radioattivi.

Nel mio lavoro cercherò di analizzare e valutare lo smaltimento dei rifiuti radioattivi nell'ambiente geologico, nonché le possibili conseguenze di tale smaltimento.

2. Rifiuti radioattivi. Origine e classificazione.

2.1 Origine dei rifiuti radioattivi.

I rifiuti radioattivi comprendono materiali, soluzioni, mezzi gassosi, prodotti, attrezzature, oggetti biologici, suolo, ecc. che non sono soggetti a ulteriore utilizzo, in cui il contenuto di radionuclidi supera i livelli stabiliti dalla normativa. Può rientrare nella categoria “RAW” anche il combustibile nucleare esaurito (SNF) qualora non sia sottoposto a successiva lavorazione al fine di estrarne componenti e, dopo opportuno stoccaggio, sia avviato allo smaltimento. I RW sono suddivisi in rifiuti ad alta attività (HLW), rifiuti ad attività intermedia (ILW) e rifiuti a bassa attività (LLW). La suddivisione dei rifiuti in categorie è stabilita dalla normativa.

I rifiuti radioattivi sono una miscela di elementi chimici stabili e frammentazione radioattiva e radionuclidi transuranici. Elementi di frammentazione numerati 35-47; 55-65 sono prodotti di fissione del combustibile nucleare. Durante 1 anno di funzionamento di un grande reattore di potenza (quando si caricano 100 tonnellate di combustibile nucleare con il 5% di uranio-235), viene prodotto il 10% (0,5 tonnellate) di materiale fissile e vengono prodotte circa 0,5 tonnellate di elementi di frammentazione. A livello nazionale, ogni anno nei soli reattori nucleari vengono prodotte 100 tonnellate di elementi di frammentazione.

Principale e il più pericoloso per la biosfera lo sono gli elementi dei rifiuti radioattivi Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, I, Cs, Ba, La....Dy ed elementi transuranici: Np, Pu, Am e Cm. Le soluzioni di rifiuti radioattivi ad alta attività specifica nella composizione sono miscele di sali di acido nitrico con una concentrazione di acido nitrico fino a 2,8 mol/litro, contengono additivi HF(fino a 0,06 mol/litro) e H2SO4(fino a 0,1 mol/litro). Il contenuto totale di sali di elementi strutturali e radionuclidi nelle soluzioni è di circa il 10% in peso. Gli elementi transuranici si formano a seguito della reazione di cattura dei neutroni. Nei reattori nucleari, il combustibile (uranio naturale arricchito) è sotto forma di compresse UO2 inserito in tubi di acciaio allo zirconio (elemento combustibile - TVEL). Questi tubi si trovano nel nocciolo del reattore; tra di essi sono posizionati blocchi moderatori (grafite), barre di controllo (cadmio) e tubi di raffreddamento attraverso i quali circola il refrigerante, molto spesso acqua. Un carico di barre di combustibile dura circa 1-2 anni.

I rifiuti radioattivi vengono generati:

Durante il funzionamento e lo smantellamento delle imprese del ciclo del combustibile nucleare (estrazione e lavorazione di minerali radioattivi, produzione di elementi combustibili, generazione di elettricità nelle centrali nucleari, ritrattamento del combustibile nucleare esaurito);

Nel processo di attuazione dei programmi militari per la creazione di armi nucleari, conservazione e liquidazione delle strutture di difesa e riabilitazione dei territori contaminati a seguito delle attività delle imprese produttrici di materiali nucleari;

Durante l'operazione e lo smantellamento delle navi delle flotte navali e civili con centrali nucleari e le loro basi di manutenzione;

Quando si utilizzano prodotti isotopici nell'economia nazionale e nelle istituzioni mediche;

A seguito di esplosioni nucleari nell'interesse dell'economia nazionale, durante l'estrazione di risorse minerarie, durante l'attuazione di programmi spaziali, nonché durante incidenti negli impianti nucleari.

Quando si utilizzano materiali radioattivi negli istituti medici e di ricerca, viene generata una quantità significativamente inferiore di rifiuti radioattivi rispetto all'industria nucleare e al complesso militare-industriale: si tratta di diverse decine di metri cubi di rifiuti all'anno. Tuttavia, l’uso di materiali radioattivi è in espansione e con esso aumenta il volume dei rifiuti.

2.2 Classificazione dei rifiuti radioattivi

RW è classificato secondo vari criteri (Fig. 1): per stato di aggregazione, per composizione (tipo) di radiazione, per durata di vita (emivita) T 1/2), per attività specifica (intensità della radiazione). Tuttavia, la classificazione dei rifiuti radioattivi utilizzati in Russia in base all'attività specifica (in volume) presenta i suoi svantaggi e aspetti positivi. Gli svantaggi includono il fatto che non tiene conto del tempo di dimezzamento, dei radionuclidi e della composizione fisico-chimica dei rifiuti, nonché della presenza in essi di elementi di plutonio e transuranio, il cui stoccaggio richiede misure speciali e rigorose. Il lato positivo è che in tutte le fasi della gestione dei rifiuti radioattivi, compreso lo stoccaggio e lo smaltimento, il compito principale è prevenire l'inquinamento ambientale e la sovraesposizione della popolazione, e la separazione dei rifiuti radioattivi a seconda del livello di attività specifica (in volume) è proprio determinato dal grado del loro impatto sull’ambiente e sugli esseri umani. La misura del rischio di radiazioni è influenzata dal tipo e dall'energia delle radiazioni (emettitori alfa, beta, gamma), nonché dalla presenza di composti chimicamente tossici nei rifiuti. La durata dell'isolamento dall'ambiente per i rifiuti di livello intermedio è di 100-300 anni, per i rifiuti di alto livello - 1000 anni o più, per il plutonio - decine di migliaia di anni. È importante notare che i rifiuti radioattivi vengono suddivisi in base al tempo di dimezzamento degli elementi radioattivi: di breve durata, con tempo di dimezzamento inferiore a un anno; dalla vita media da un anno a cento anni e dalla vita lunga più di cento anni.

Gli appartamenti nei nuovi edifici in Giappone non vengono valutati in base al livello di comfort o prestigio della zona, ma in base al livello di radiazione negli appartamenti. Ciò spiega perché l’aspettativa di vita in Giappone è di 87 anni e in Russia di 70.

Non ci sono certificati di radiazione nei nuovi edifici a Mosca, quindi alcuni appartamenti semplicemente "brillano" per le radiazioni. Secondo gli esperti, dopo la ricerca, tali appartamenti diminuiranno di prezzo decine di volte. Il prezzo per questo è di almeno 10 anni di vita umana.

Le radiazioni si verificano a Mosca

• 45-55% - radiazione di fondo naturale della terra e radiazione del sole
• 20-35% - visite mediche
• dal 2% al 20% - il gas radioattivo Radon, che è contenuto nel terreno, negli scantinati degli edifici residenziali sale negli appartamenti attraverso pozzi di ventilazione
• dallo 0,1% al 15% - rettori nucleari, di cui ce ne sono 11 a Mosca, e imprese che lavorano con materiali radioattivi - ce ne sono più di 2.500 a Mosca
• 1% - cibo
• dal 5 al 50% - materiale delle pareti negli appartamenti delle case - sabbia radioattiva, argilla, ghiaia, granito, ecc.

Inoltre, alcune imprese edili stanno costruendo nuovi edifici su siti contaminati. Gli sviluppatori di Mosca, senza avere mappe della contaminazione radioattiva a Mosca, possono costruire nuovi edifici in aree pericolose, come è successo nell'area di Rokosovsky Boulevard, la cosiddetta "Collina Verde" - un luogo di sepoltura di scorie nucleari:

Imprese pericolose a Mosca:

• ITEP (Istituto di Teoria e fisica sperimentale)
• Istituto Kurchatov (Istituto per l'energia atomica)
• Istituto Bochvar dei materiali inorganici
• NIKIET
• Villaggio di Mosrentgen
• Impianto Polimetalli
• NIIHT
• Pianta "Molniya"
• Laboratorio sotterraneo a basso fondo - a una profondità di 27 metri sotto l'Hotel Ucraina
• Boulevard Maresciallo Rokossovsky ("Collina Verde")
• A Poklonnaya Gora (dal lato del terrapieno ferroviario accanto al museo dell'equipaggiamento militare).

Esistono interi agglomerati nucleari costituiti da istituti nucleari, centrali nucleari e discariche radioattive:

Inoltre, ci sono altri cinque reattori a Khimki e Lytkarino. Superficie totale la capitale è di più di millecento chilometri quadrati. (Senza Nuova Mosca). Allo stesso tempo, solo gli oggetti radioattivi ufficialmente pericolosi sono 18 unità. Non esiste una tale densità in nessuna capitale del mondo. Ma la cosa principale non è la quantità, ma la qualità.

A Mosca i focolai di infezione si trovano direttamente accanto alle zone residenziali. A proposito di questo in questo materiale.

Principale dentro questo problemaè quello questo argomento completamente chiuso. Né Rosatom né il Ministero della Difesa, citando segreti di stato, vogliono condividere dati sullo stato delle strutture o sugli incidenti di emergenza. Un problema particolare è il "risuonare" degli appartamenti nei nuovi edifici a Mosca.

Le imprese di costruzione non testano quasi mai la contaminazione radioattiva del metallo o della pietra.

Depositi di radiazioni a Mosca:

Acuto problema: radioattivo discariche. Ce ne sono decine in città. Negli anni Cinquanta del secolo scorso, sotto la guida di L.P. Beria, iniziarono i lavori attivi sull'arricchimento dell'uranio a Mosca per creare scudo nucleare E documenti di ricerca nel campo dell'atomo pacifico.

Nelle aree densamente popolate della capitale, sono state installate centrifughe per l'arricchimento dell'uranio, i rifiuti della produzione e dei test sono stati trasportati fuori città e scaricati in burroni, pianure e ricoperti da uno strato di terreno spesso un metro. Oppure non mi sono addormentato.

A quel tempo, il confine della città passava immediatamente oltre la tangenziale di Mosca. Cioè, ora è quasi il centro di Mosca. I rifiuti più grandi e quelli industriali si trovano vicino all'autostrada Kashirskoye, sulle rive del fiume Moscova. Si tratta di decine (secondo alcune fonti fino a 800)mila metri cubi di rifiuti.

La difficoltà di questo tratto risiede nella ripidezza della costa e nel volume del terreno. Se inizi a rimuoverlo, la struttura esistente del suolo verrà distrutta, la riva scivolerà e le radiazioni cadranno nel fiume. È anche impossibile non toglierlo: piove e acque sotterranee lavare via le rocce radioattive e contaminare il fiume.

Un problema globale sono discariche radioattive abbandonate. Appassionati e Autorizzati enti governativi Se ne trovano nella capitale a decine ogni anno. Qui si trovano apparecchiature radioattive, dispositivi medici dismessi e discariche di terreno.

Il pericolo è rappresentato dal pendio del fiume Moscova, non lontano dal MEPhI a Kashirka. Potrebbe verificarsi un pericolo per la salute se si rimane lì per più di un'ora. In generale, si è parlato molto dell'eccezionale pericolo delle radiazioni per la salute dei moscoviti (conoscendo il sovraffollamento di persone a Mosca e la presenza di radiazioni senza precedenti) grande quantità imprese "nucleari") intendono risolvere il problema con l'aiuto dell'impresa Radon

Le discariche radioattive più pericolose di Mosca

1. Banca del fiume Likhoborka
2. nel parco forestale Troparevskij
3. a Lublino
4. a Krylatskoe
5. Discarica di rifiuti radioattivi selvaggi - cava Zhostovo a 500 metri dal bacino idrico di Pirogovskoye e a 1500 metri dal canale di Mosca

Il livello di radiazione a Mosca è di 11-15 microroentgen (la norma è di 30 microroentgen). Nella metropolitana il livello è parecchie volte più alto del normale. Gli esperti lo considerano innocuo, poiché qui la radiazione è naturale; Tuttavia, tutto dipende da quanto tempo una persona rimane lì.

Tutti i principali impianti nucleari di Mosca si trovano in zone industriali. Guardare elenco completo imprese pericolose e la loro posizione sulle mappe di Mosca.

Gli oggetti radioattivi a Mosca includono

• 11 reattori nucleari
• 2000 organizzazioni direttamente legate alle sorgenti di radiazioni (il numero è in aumento)
• 155mila (!!!) sorgenti di radiazioni
• Ogni anno vengono scoperte dalle 60 alle 90 fonti di radiazioni
• Attenzione speciale Vorrei prestare attenzione alla sezione "Green Hill" (Marshal Rokossovsky Boulevard). C'è un cimitero radioattivo qui: più di due dozzine di siti. L'eccesso della norma è di 150 volte.
• Nella zona di Strogino sono stati scoperti più di 10 siti di sorgenti di radiazioni. La società Radon ha rimosso e sepolto più di 220mila sorgenti di radiazioni.
• Le autorità di Mosca hanno sviluppato il programma “Garantire la sicurezza nucleare e radioattiva di Mosca per il periodo 2011-2013”. Per questi scopi sono stati trovati circa 5 miliardi di rubli. Dove pensano di spenderlo?

Guarda le mappe dei depositi di radiazioni a Mosca.

Mappa delle radiazioni: smaltimento dei rifiuti sul fiume Likhoborka

Mappa delle radiazioni: alcune discariche di rifiuti radioattivi a Mosca

Mappa completa le radiazioni a Mosca possono essere visualizzate sulla pagina principale del sito sulla mappa facendo clic sui pulsanti sopra la mappa "Radioattività" e "Mostra"

Guarda quello di oggi situazione ambientale Mosca e la regione di Mosca -