Реферат проблема утилизации ядерных отходов

giozocvaper1981

Способы обработки твердых не подлежащих дальнейшему использованию на атомных электростанциях веществ в любом агрегатном состоянии. Таких отходов производится порядка т в год по всей России 20 цистерн по 50 т. Сохранение большинства радиоизотопов на месте их образования обеспечивалось их изоморфным вхождением в уранинит. Вмещающая порода была бы расплавлена только частично, и контейнер не двигался бы на большие глубины. Приповерхностные захоронения в пещерах ниже уровня земли. Анализ требований к хранилищам, их размещение. Однако этот тип захоронения обычно используется для отходов низкого и среднего уровня активности, содержащих радионуклиды с коротким периодом полураспада приблизительно до 30 лет.

Реферат: Проблема захоронения ядерных отходов

Поэтому важнейшей задачей геологических исследований будет исследование оптимальных геологических условий для безопасного захоронения РАО, возможно на территории конкретных предприятий атомной промышленности. Наиболее быстрым путем решения задачи является использование скважинных могильников, сооружение которых не требует больших капитальных затрат и позволяет начать захоронение ВАО в сравнительно небольших по размерам геологических блоках благоприятных пород.

Представляется актуальным создание научно-методического руководства по выбору геологической среды для захоронения ВАО и определение на территории России наиболее перспективных мест для сооружения могильников. Весьма перспективным направлением геолого-минералогических исследований российских ученых может быть изучение изоляционных свойств геологической среды и сорбционных свойств природных минеральных смесей.

Список использованной литературы: 1. Беляев А.

Проблема утилизации радиоактивных отходов

Радиоэкология 2. Кедровский О. Валерий Копейкин Об авторе: Валерий Александрович Копейкин — доктор геолого-минералогических наук, профессор Ухтинского государственного технического университета. Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи. В Германии грозят запретить внедорожники Олег Никифоров Экоактивисты выступают за ограничение использования автомобилей в городах 0. Радиационная передовая Владлен Малышев Еще раз о ликвидации последствий чернобыльской катастрофы 0.

  • Dy и трансурановые элементы: Np, Pu, Am и Cm.
  • Радиационная передовая Владлен Малышев Еще раз о ликвидации последствий чернобыльской катастрофы 0.
  • Выбор места площадки для захоронения или хранения радиоактивных отходов, зависит от ряда факторов: экономических, правовых, социально-политических и природных.
  • Известно, что изоморфные замещения в минералах осуществляются, главным образом, по группам элементов таблицы Д.
  • Контейнеры с отходами размещаются в построенных камерах для хранения, и когда камеры заполняются, они забутовываются засыпаются.
  • Высоко активные отходы в жидкой или твердой форме могли бы помещаться в полость или глубокую буровую скважину.
  • Еще одним ранним предложением был проект теплостойких контейнеров с отходами, генерирующими тепло в таком количестве, что они смогли бы расплавить подстилающую породу, позволяя им двигаться вниз на большие глубины, причем расплавленная порода застывала бы над ними.

Такими материалами являются высокообогащенный уран и оружейный плутоний. На Земле образовались самые большие наземные и подземные хранилища РАО, представляющие огромную потенциальную опасность для биосферы на многие сотни лет. Целью ликвидации является изоляция отходов от биосферы на чрезвычайно длительные периоды времени, обеспечение того, что реферат проблема утилизации ядерных отходов радиоактивные вещества, достигающие биосферы, будут в незначительных концентрациях в сравнении, например, с естественным фоном радиоактивности, а также обеспечение уверенности в том, что риск при небрежном вмешательстве человека будет очень мал.

Захоронение в геологическую среду, широко предлагается для достижения этих целей. Однако,существует множество разнообразных предложений относительно способов захоронения радиоактивных отходов, например:.

Некоторые предложения еще только разрабатываются учеными разных стран мира, другие уже были запрещены международными соглашениями. Большинство ученых, исследующих данную проблему, признают наиболее рациональной возможность захоронения радиоактивных отходов в геологичекую среду.

В последнем документе, в частности, намечена система мер по совершенствованию методов обращения с радиоактивными отходами, по расширению международного сотрудничества в этой области обмен информацией и опытом, помощь и передача соответствующих технологий и др.

В свой работе я попробую проанализировать и дать оценку утилизации реферат проблема утилизации ядерных отходов отходов в геологической среде, а также возможных поледствий такого захоронения.

Был пройден путь от общепринятого метода удаления, который был фактически реализован рядом стран, к методу, который теперь запрещается международными соглашениями. Таким образом, создание глинистых барьеров в могильниках повлечет за собой процессы выщелачивания при любом варианте эксплуатации, включая условно сухой. Хотя удаление в ледниковые щиты могло бы технически рассматриваться для всех типов радиоактивных отходов, оно было серьезно исследовано только для отходов высокого уровня активности , где выделяемая отходами тепло могло бы с выгодой использоваться для самозахоронения отходов в толще льда благодаря его плавлению.

К радиоактивным отходам относятся не подлежащие дальнейшему использованию материалы, растворы, газообразные среды, изделия, аппаратура, биологические объекты, грунт и т.

Деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами. Радиоактивные отходы представляют собой смесь стабильных химических элементов и радиоактивных осколочных и трансурановых радионуклидов.

Осколочные элементы с номерами ; являются продуктами деления ядерного топлива. В масштабах страны ежегодно только на энергетических реакторах АЭС вырабатывается т осколочных элементов. Dy и трансурановые элементы: Np, Pu, Am и Cm. Трансурановые элементы образуются в результате реакции нейтронного захвата.

В ядерных реакторах топливо обогащенный природный уран в виде таблеток UO2 помещается в трубки из циркониевой стали тепловыделяющий элемент - ТВЭЛ.

Эти трубки располагаются в активной зоне реактора, между ними помещаются блоки замедлителя графитарегулирующие стрежни кадмиевые и трубки охлаждения, по которым циркулирует теплоноситель - чаще всего, вода. Одна загрузка ТВЭЛов работает примерно года. При использовании радиоактивных материалов в медицинских и других научно-исследовательских учреждениях образуется значительно меньшее реферат проблема утилизации ядерных отходов РАО, чем в атомной отрасли промышленности и военно-промышленном комплексе — это несколько десятков кубических метров отходов в год.

Однако применение радиоактивных материалов расширяется, а вместе с ним возрастает объем отходов. РАО реферат проблема утилизации ядерных отходов по различным признакам рис.

Однако, у используемой в России классификации РАО по удельной объемной активности есть свои недостатки и положительные стороны.

Утилизация радиоактивных отходов

К недостаткам можно отнести то, что в ней не учитывается период полураспада, радионуклидный и физико-химический состав отходов, а также наличие в них плутония и трансурановых элементов, хранение которых требует специальных жестких мер. Положительной стороной является то, что на всех этапах обращения с РАО включая хранение и захоронение главной задачей является предотвращение загрязнения окружающей среды и переоблучения населения, и разделение Реферат проблема утилизации ядерных отходов в зависимости от уровня удельной объемной активности именно и определяется степенью российская финансовая реферат воздействия на окружающую среду и человека.

На меру радиационной опасности влияет вид и энергия излучения альфа- бета- гамма — излучателиа также наличие химически токсичных соединений в отходах.

Продолжительность изоляции от окружающей среды среднеактивных отходов составляет лет, высокоактивных — и более лет, для плутония — десятки тысяч лет. Важно отметить, что РАО делятся в зависимости от периода реферат проблема утилизации ядерных отходов радиоактивных элементов: на короткоживущие период полураспада меньше года; среднеживущие от года до ста лет и долгоживущие более ста лет.

Среди РАО наиболее распространенными по агрегатному состоянию считаются жидкие и твердые. Для классификации жидких РАО был использован параметр удельной объемной активности таблица 1. Жидкими РАО считаются жидкости, в которых допустимая концентрация радионуклидов превышает концентрацию установленную для воды открытых водоемов.

В основном большинство ЖРО просто сливается в открытые водоемы, так как их радиоактивность считается безопасной для окружающей среды.

Реферат проблема утилизации ядерных отходов 8463821

Жидкие РАО образуются также на радиохимических предприятиях и исследовательских центрах. Из всех видов РАО жидкие наиболее распространены, так как в растворы переводят как вещество конструкционных материалов нержавеющих сталей, циркониевых оболочек ТВЭЛов и т.

Большая часть жидких РАО образуется за счет атомной энергетики. Отработавшие свой ресурс ТВЭЛы, объединенные в единые конструкции - тепловыделяющие сборки, аккуратно извлекают и выдерживают в воде в специальных бассейнах-отстойниках для снижения активности за счет распада короткоживущих изотопов. За три года активность снижается примерно в тысячу. Затем ТВЭЛы отправляют на радиохимические заводы, где их измельчают механическими ножницами и растворяют в горячей 6-нормальной азотной кислоте.

Таких отходов производится порядка т в год по всей России 20 цистерн по 50 т. Реферат проблема утилизации ядерных отходов твердых РАО был использован вид доминирующего излучения и мощности экспозиционной дозы непосредственно на поверхности отходов таблица 2. Твердые РАО — это та форма радиоактивных отходов, которая непосредственно подлежит хранению или захоронению. Существует 3 основных вида твердых отходов :. Для классификации газообразных РАО также используется параметр удельной объемной активности таблица 3.

Газообразные РАО образуются в основном при работе АЭС, радиохимических заводов по регенерации топлива, а также при пожарах и других аварийных ситуациях на ядерных объектах. Кроме того при делении реферат проблема утилизации ядерных отходов топлива образуется радиогенный углерод, а также радионуклиды криптона и ксенона.

Методика утилизации твердых и жидких отходов. Утилизация твердых отходов, систематическое использование мусорных печей. Сбор, транспортировка и методы переработки мусора.

ПРОБЛЕМА ЯДЕРНЫХ ОТХОДОВ

Экономическая целесообразность способа переработки отходов и зависимость от стоимости альтернативных методов их утилизации. Влияние отходов на окружающую среду и здоровье человека. Классификация и проблемы утилизации отходов.

Рассмотрение мирового опыта использования различных методов переработки твердых бытовых отходов. Необходимость эффективной утилизации отходов.

Хищение и его виды курсовая работаРеферат на тему физические эксперименты в космосеДоклад про грибы подосиновики
Текст как информационный объект реферат по информатикеПолуфабрикаты в тесте дипломная работаРеферат по музыке на тему бах
Я и литература эссеКонтрольная работа история делопроизводстваТерроризм на ближнем востоке доклад
Реферат противопожарный режим и его установлениеДоклад по цивилизации инковРеферат кроль на животе

Радиоактивное загрязнение биосферы, попадание радиоактивных веществ в живые организмы и среду их обитания в результате ядерных взрывов, удаления в окружающую среду радиоактивных отходов, разработки радиоактивных руд и аварий на атомных предприятиях. Тем не менее около 3 млрд. Рассмотрим основные пути саморегуляции природы с точки зрения их использования в качестве методов обезвреживания отходов техногенной деятельности человечества.

Намечаются четыре таких принципа. Природным аналогом контейнеров могут служить слои водоупоров. Однако, это - реферат проблема утилизации ядерных отходов слишком надежный способ обезвреживания отходов: при хранении в изолированном объеме опасные вещества сохраняют свои свойства и при нарушении защитного слоя могут вырываться в биосферу, убивая все живое.

В природе разрыв таких слоев приводит к выбросам ядовитых газов вулканическая активность, сопровождающаяся взрывами и выбросами газов, раскаленного пепла, выбросы сероводорода при бурении скважин на газ - конденсат.

При хранении опасных веществ в специальных хранилищах также иногда происходит нарушение изолирующих оболочек с катастрофическими последствиями. Печальный пример из техногенной деятельности человека - челябинский выброс радиоактивных отходов в году из-за разрушения контейнеров - хранилищ. Изоляция применяется для временного хранения радиоактивных отходов; в будущем необходимо реализовать принцип многобарьерной защиты при их захоронении, одним из составных элементов этой защиты будет слой изоляции.

В природе действует закон всеобщего рассеяния элементов В. Как правило, чем реферат проблема утилизации ядерных отходов кларк, тем опаснее для жизни элемент или его соединения рений, свинец, кадмий. Чем больше кларк элемента, тем он безопаснее - биосфера к нему "привыкла". Принцип рассеяния широко используется при сбросе техногенных вредных веществ в реки, озера, моря и океаны, а также в атмосферу - через дымовые трубы. Рассеяние использовать можно, но видимо, только для тех соединений, время жизни которых в природных условиях невелико, и которые не смогут дать вредных продуктов распада.

Кроме того, их не должно быть. Так, например, СО 2 - вообще говоря, не вредное, а иногда даже полезное соединение. Однако, возрастание концентрации углекислоты во всей атмосфере ведет к парниковому эффекту и тепловому загрязнению. Особенно страшную опасность могут представлять вещества например, плутонийполучаемые искусственно в больших количествах. Рассеяние до сих пор применяется для удаления отходов малой активности и, исходя из экономической целесообразности, будет еще долго оставаться одним из методов для их обезвреживания.

Однако в целом в настоящее время возможности рассеивания в основном исчерпаны и надо искать другие принципы. Минералы в земной коре сохраняются сотни миллионов лет. Распространенные акцессорные минералы циркон, сфен и другие титано- и цирконосиликаты, апатит, монацит и другие фосфаты и т. Имеются данные о том, что цирконы из россыпей, испытавшие вместе с вмещающей породой карликовость и гигантизм реферат высокотемпературного реферат проблема утилизации ядерных отходов и даже гранитообразования, сохраняли свой первичный состав.

Реконструкция условий древних процессов, метаморфизма и магматизма, имевших место много миллионов лет назад, возможна благодаря тому, что в кристаллических горных породах на протяжении длительного по геологическим масштабам времени сохраняются особенности состава образовавшихся при этих условиях и находившихся между собой в термодинамическом равновесии минералов.

Рекомендуем скачать работу и оценить ее, кликнув по соответствующей звездочке. Принцип рассеяния широко используется при сбросе техногенных вредных веществ в реки, озера, моря и океаны, а также в атмосферу - через дымовые трубы. Для реализации принципа "подобное хранить в подобном" удобнее всего использовать минералы.

Описанные выше принципы особенно последние два находят применение при обезвреживании радиоактивных отходов. Существующие разработки МАГАТЭ рекомендуют захоронение отвержденных радиоактивных отходов в стабильных блоках земной коры.

1989034

Матрицы должны минимально взаимодействовать с вмещающей породой и не растворяться в поровых и трещинных растворах. Требования, которым должны удовлетворять матричные материалы для связывания осколочных радионуклидов и малых актинидов, можно сформулировать следующим образом:.

Современные матричные материалы подразделяются по своему фазовому состоянию на стеклообразные боросиликатные и алюмофосфатные стекла и кристаллические - как полиминеральные синроки так и мономинеральные цирконий-фосфаты, титанаты, цирконаты, алюмосиликаты и т. Традиционно для иммобилизации радионуклидов применяли стекольные матрицы боросиликатные и алюмофосфатные по составу.

Эти стекла по своим свойствам близки к алюмосиликатным, только в первом случае алюминий заменен бором, а во втором - кремний фосфором. Эти замены вызваны необходимостью снижения температуры плавления расплавов и уменьшения энергоемкости технологии.

В стекольных матрицах достаточно надежно удерживается мас.

Реферат проблема утилизации ядерных отходов 4093

В конце х годов были разработаны первые кристаллические матричные материалы - синтетические горные породы синрок. Эти материалы состоят из смеси минералов - твердых растворов на основе титанатов и цирконатов и гораздо более устойчивы к процессам выщелачивания, чем стекольные матрицы. Стоит отметить, что наилучшие матричные материалы - синроки - были предложены петрологами Рингвуд и др. Способы остекловывания радиоактивных отходов, используемые в странах с развитой ядерной энергетикой США, Франция, Германияне отвечают требованиям их длительного безопасного хранения в связи со спецификой стекла как метастабильной фазы.

Реферат проблема утилизации ядерных отходов показали исследования, даже наиболее устойчивые к процессам физико-химического выветривания алюмофосфатные стекла, оказываются малостабильными при условиях захоронения в земной коре.

Что же касается боросиликатных стекол, то согласно экспериментальным исследованиям, в гидротермальных условиях при о Реферат проблема утилизации ядерных отходов и 1 кбар они полностью кристаллизуются с выносом элементов радиоактивных отходов в раствор. Тем не менее, стеклование радиоактивных отходов с последующим хранением стекольных матриц в специальных хранилищах является пока единственным методом промышленного обезвреживания радионуклидов. Рассмотрим свойства имеющихся матричных материалов.

В таблице 4 представлена их краткая характеристика. V C w - элементы I-V групп таблицы Менделеева. Из анализа таблицы следует, что матричных материалов, удовлетворяющих всем сформулированным требованиям. Стекла и кристаллические матрицы синрок и, возможно, насикон являются наиболее приемлемыми по комплексу физико-химических и механических свойств, однако, высокая стоимость как производства, так и исходных материалов, относительная сложность технологической схемы ограничивают возможности широкого применения синрока для фиксации радионуклидов.

Реферат проблема утилизации ядерных отходов 2213

Кроме того, как уже говорилось, устойчивость стекол недостаточна для захоронения в условиях земной коры без создания дополнительных защитных барьеров.

Усилия петрологов реферат проблема утилизации ядерных отходов геохимиков - экспериментаторов сосредоточены на проблемах, связанных с поиском новых модификаций кристаллических матричных материалов, более пригодных для захоронения радиоактивных отходов в породах земной коры. Прежде всего, в качестве потенциальных матриц - фиксаторов радиоактивных отходов были выдвинуты твердые растворы минералов.

Идея о целесообразности применения твердых растворов минералов в качестве матриц для фиксации элементов радиоактивных отходов была подтверждена результатами широкого петролого - геохимического анализа геологических объектов. Известно, что изоморфные замещения в минералах осуществляются, главным образом, по группам элементов таблицы Д. Задача состоит в том, чтобы среди природных минералов с высокой изоморфной емкостью подобрать твердые растворы, которые способны. В таблице 5 показаны некоторые минералы - потенциальные матрицы для размещения в них радионуклидов.

В качестве матричных могут отходов как главные, так и акцессорные минералы. Список минералов таблицы 5 может быть существенно дополнен. По соответствию геохимических спектров для иммобилизации радионуклидов наиболее подходят такие минералы, как апатит и сфен, а вот в циркон концентрируются в основном тяжелые редкоземельные элементы.

Для реализации принципа "подобное хранить в подобном" удобнее всего использовать минералы. Щелочные и щелочноземельные элементы можно размещать в минералах группы каркасных алюмосиликатов, а радионуклиды группы редкоземельных элементов и актинидов - в акцессорных минералах. Указанные минералы распространены в различных типах магматических и метаморфических пород. Поэтому сейчас можно решать конкретную задачу о выборе минералов - концентраторов элементов, специфичных к породам уже ядерных полигонов, предназначенных для захоронения радиоактивных отходов.

Так, например, для полигонов комбината "Маяк" вулканогенно-осадочные толщи, порфириты в качестве матричных материалов можно использовать полевые шпаты, пироксены и акцессорные минералы циркон, сфен, фосфаты и др. Для создания и прогноза поведения минеральных матричных материалов в условиях длительного нахождения в породах необходимо уметь рассчитывать реакции в системе матрица - раствор - вмещающая порода, для чего необходимо знать их термодинамические свойства.

В породах почти все минералы являются твердыми растворами, среди них наиболее проблема утилизации каркасные алюмосиликаты.

Надежной основой термодинамических моделей может служить только экспериментальное изучение равновесий минералов - твердых растворов. Оценка устойчивости матриц для размещения радиоактивных отходов к выщелачиванию также представляет собой работу, которую квалифицированно выполняют экспериментаторы петрологи и геохимики. Определенные по ней скорости выщелачивания минеральных матриц с увеличением продолжительности опытов снижаются в отличие от стекольных матриц, в которых наблюдается типы ошибок доклад скоростей выщелачивания.

Это объясняется тем, что в минералах, после выноса элементов с поверхности образца, скорости выщелачивания определяются внутрикристаллической диффузией элементов, которая очень низка при 90 о С. Поэтому происходит резкое снижение скоростей выщелачивания. Стекла же при воздействии воды непрерывно перерабатываются, кристаллизуются, и поэтому зона переработки смещается в глубину.

Данные опытов показали, что скорости выщелачивания элементов из минералов различаются. Процессы выщелачивания, как правило, идут инконгруэнтно. Если рассматривать предельные, самые низкие скорости выщелачивания достигаемые за 50 - 78 сутокто по увеличению скорости выщелачивания различных оксидов намечается ряд: Al Na Ca Si. Кальций и натрий занимают в минералах те же кристаллохимические позиции, что и стронций и цезий, поэтому в первом приближении можно считать, что и скорости выщелачивания их будут сходны и близки к таковым из синрока.

В этом отношении каркасные алюмосиликаты являются перспективными матричными материалами для связывания радионуклидов, поскольку скорости выщелачивания из них Cs и Sr на 2 порядка меньше, чем для реферат стекол и сравнимы со скоростями выщелачивания для синрока-C, который в настоящее время является наиболее устойчивым матричным материалом.

Прямой синтез алюмосиликатов, особенно из смесей, содержащих радиоактивные изотопы, требует такой же сложной и дорогостоящей технологии, как и приготовление синрока. Следующей ступенью стала разработка и синтез керамических матриц методом сорбции радионуклидов на цеолиты с последующим превращением их в полевые шпаты. Известно, что некоторые природные и синтетические цеолиты обладают высокой селективностью по отношению к Sr, Cs. Однако, как легко они сорбируют эти элементы из растворов, так же легко и отдают.

Проблема состоит в том, как удержать сорбированные Sr и Сs. Некоторые из этих цеолитов полностью за вычетом воды изохимичны полевым шпатам, более того, процесс реферат проблема утилизации ядерных отходов сорбции дает возможность получать цеолиты заданного состава, причем процесс этот относительно легко контролируется и управляется.

Использование фазовых трансформаций имеет следующие преимущества перед другими методами отверждения радиоактивных отходов:.