| |
Реферат
на тему
«Радиационные отходы»
Выполнил: студент
4 курса
Русак С.А.
Гр.306021-11
ЭФ
Проверил:
Оглавление
1.Радиоактивные отходы.
2.Виды радиоактивных
отходов.
3.Способы утилизации
отходов.
4.Радиохимические
заводы и хранилища радиоактивных отходов
в РФ.
5.Решение проблемы радиоактивных отходов
(низкой и средней активности, высокой
активности).
6.Заключение.
7.Список использованной литературы.
Радиоактивные
отходы
Радиоактивные отходы
(РАО) — отходы, содержащие радиоактивные
изотопы химических элементов и не имеющие практической
ценности. Согласно российскому «Закону об
использовании атомной энергии» (от 21 ноября
1995 года № 170-ФЗ) радиоактивные отходы
(РАО) — это ядерные материалы и радиоактивные
вещества, дальнейшее использование которых
не предусматривается. По российскому
законодательству, ввоз радиоактивных
отходов в страну запрещен. Часто это продукты
ядерных процессов, таких как ядерное
деление. Большую часть РАО составляют
так называемые «малоактивные отходы»,
обладающие малой радиоактивностью на
единицу массы или объема. К такому типу
отходов относится, например, использованная
защитная спецодежда, незначительно загрязненная,
но все же представляющая опасность радиоактивного
заражения организма через поры кожи,
дыхательные пути, воду или пищу.
Долговременное хранение
РАО требует консервации отходов в форме,
которая не будет вступать в реакции и разрушаться
на протяжении долгого времени. Одним из
способов достижения подобного состояния
является витрификация (или остеклование).
В настоящее время в Селлафилде (Великобритания)
высокоактивные РАО (очищенные продукты
первой стадии пурекс-процесса) смешивают
с сахаром и затем кальцинируют. Кальцинирование
подразумевает прохождение отходов через
нагретую вращающуюся трубу и ставит целью
испарение воды и деазотирование продуктов
деления, чтобы повысить стабильность
получаемой стекловидной массы.
В полученное вещество,
находящееся в индукционной печи, постоянно
добавляют измельченное стекло. В результате
получается новая субстанция, в которой
при затвердении отходы связываются со
стеклянной матрицей. Это вещество в расплавленном
состоянии вливается в цилиндры из легированной
стали. Охлаждаясь, жидкость затвердевает,
превращаясь в стекло, которое является
крайне устойчивым к воздействию воды.
По данным международного технологического
общества, потребуется около миллиона
лет, чтобы 10 % такого стекла растворилось
в воде.
После заполнения цилиндр заваривают,
затем моют. После обследования на предмет
внешнего загрязнения стальные цилиндры
отправляют в подземные хранилища. Такое
состояние отходов остается неизменным
в течение многих тысяч лет.
Стекло внутри цилиндра
имеет гладкую черную поверхность. В Великобритании
вся работа проделывается с использованием
камер для работы с высокоактивными веществами.
Сахар добавляется для предотвращения
образования летучего вещества RuO4, содержащего
радиоактивный рутений. На Западе к отходам
добавляют боросиликатное стекло, идентичное
по составу пирексу; в странах бывшего
СССР обычно применяют фосфатное стекло.
Количество продуктов деления в стекле
должно быть ограничено, так как некоторые
элементы (палладий, металлы платиновой
группы и теллур) стремятся образовать
металлические фазы отдельно от стекла.
Один из заводов по витрификации находится
в Германии, там перерабатываются отходы
деятельности небольшой демонстрационной
перерабатывающей фабрики, прекратившей
свое существование.
В 1997 году в 20 странах,
обладающих большей частью мирового ядерного
потенциала, запасы отработанного топлива
в хранилищах внутри реакторов составляли
148 тыс. тонн, 59 % из которых были утилизированы.
Во внешних хранилищах находилось 78 тыс.
тонн отходов, из которых утилизировано
44 %. С учетом темпов утилизации (около
12 тыс. тонн ежегодно), до окончательного
устранения отходов еще достаточно далеко.
В 1989 и 1992 годах Франция ввела в
строй коммерческие заводы по витрификации
высокоактивных РАО, оставшихся от переработки
оксидного топлива, несмотря на наличие
аналогичных заводов во многих других
странах, особенно в Великобритании и
Бельгии. Пропускная способность западноевропейских
заводов составляет порядка 1000 тонн в
год, некоторые из них работают уже 18 лет.
Виды радиоактивных отходов
Твёрдые РАО
К твёрдым РАО при неизвестном
изотопном составе относятся материалы с удельной
активностью более:
Источники бета-излучения —
100 кБк/кг
Источники альфа-излучения —
10 кБк/кг
Источники с трансурановыми
радионуклидами — 1 кБк/кг
Жидкие РАО
К жидким РАО относятся
органические и неорганические жидкости,
пульпы и шламы, в которых удельная активность
радионуклидов в 10 раз превышает значения
уровней вмешательства при поступлении
с водой, приведённые в приложении № 2
НРБ-99.
Газообразные РАО
К газообразным отходам
относятся радиоактивные газы и аэрозоли
с допустимой объёмной активностью, превышающей
уровни приложения № 2 НРБ-99.
Способы
утилизация радиоактивных отходов
Проблема защиты окружающей
среды – одна из важнейших задач современности.
Выбросы промышленных предприятий, энергетических
систем и транспорта в атмосферу, водоемы
и недра на современном этапе развития
науки и техники достигли таких размеров,
что в ряде районов, особенно в крупных
промышленных центрах, уровни загрязнений
в несколько раз превышают допустимые
санитарные нормы.
Экологические исследования,
проведенные в последние десятилетия
во многих странах мира, показали, что
всё возрастающее разрушительное воздействие
антропогенных факторов на окружающую
среду привело ее на грань кризиса. Среди
различных составляющих экологического
кризиса (истощение сырьевых ресурсов,
нехватка чистой пресной воды, возможные
климатические катастрофы) наиболее угрожающий
характер приняла проблема незаменимых
природных ресурсов – воздуха, воды и
почвы – отходами промышленности и транспорта.
Проблема охраны окружающей среды является
комплексной проблемой и имеет глобальный
характер. Дальнейшее развитие человечества
невозможно без комплексного учета социальных,
экологических, технических, экономических,
правовых и международных аспектов проблемы
применительно не только к конкретному
производственному циклу, но и в масштабах
регионов, стран и всего мира. Любой сектор,
который использует радиоактивные изотопы
или обрабатывает естественно встречающиеся
радиоактивные материалы (ЕВРМ), может
производить радиоактивные материалы,
которые перестают быть полезными и поэтому
должны обрабатываться как радиоактивные
отходы.
Ядерная промышленность,
медицинский сектор, ряд других секторов промышленности,
а также различные секторы, занятые исследовательской
деятельностью – все генерируют радиоактивные
отходы в результате своей деятельности.
1.2 Ядерная промышленность В результате
своей деятельности ядерная промышленность
порождает ядерные отходы. Эти отходы
относительно малы по сравнению с другими
секторами промышленности.
Технологии уменьшения
объема отходов и их сокращения, а также
высокий профессионализм персонала - все
это способствуют непрерывному продолжению
процесса минимизации произведенных отходов,
что является ключевым принципом стратегии
управления отходами. Однако в прошлом
было произведено значительное количество
отходов, являющиеся "наследием"
ядерных оружейных программ, которые теперь
также требуют удаления. Технологии и
принципы управления отходами, разработанные
в рамках гражданской ядерной промышленности,
в настоящее время используются и для
того, чтобы взяться за отходы этого "наследия",
произведенные в результате военной деятельности,
а также на заре производства ядерной
электроэнергии. Все сектора ядерного
топливного цикла в ходе их повседневной
деятельности, которая регламентируется
строгими нормами и правилами, производят
незначительные выбросы радиоактивных
отходов в воздух и воду. Выпуску этих
отходов во внешнюю среду может также
предшествовать их соответствующая обработка
и очистка.
Эти выбросы обычно
значительно ниже согласованных международных
предельно допустимых норм. Чтобы пролить
истинный свет на положение дел, скажем.
что средняя доза, получаемая населением
от ядерной энергетики, включая дозы от
выбросов, составляет 0,0002 мЗв/год. Это
эквивалентно небольшой доле всего в 1
% общей ежегодно получаемой населением
дозы от фонового излучения (в среднем
2,4 мЗв/год).
Следующие разделы
акцентируют внимание на отходах, которые
нельзя отнести к стандартным выбросам
и которые требуют хранения и удаления
после обработки. Схема, приведенная ниже,
показывает различные сектора, включенные
в ядерный топливный цикл. Нажмите на соответствующий
сектор, чтобы получить информацию о типе
образуемых там отходов. Медицинский сектор
использование радиоактивных изотопов
для медицинской диагностики и лечения
приводит к образованию, главным образом,
отходов низкого уровня активности.Эти
отходы включают бумагу, ветошь, инструментальные
средства, одежду и фильтры, которые обычно
содержат небольшие количества короткоживущих
радиоактивных веществ.
Отходы этого типа часто складируются
на период распада, занимающий от нескольких
месяцев до нескольких лет, прежде , чем
удаляются на общегородские свалки мусора.
Когда источники излучения, используемые
в радиографии, распадаются до состояния,
в котором они перестают испускать проникающую
радиацию, достаточную для использования
в процессе лечения, они рассматриваются
как радиоактивные отходы. С источниками
типа кобальта-60 обращаются как с короткоживущими
ILW. Другие источники, типа радия-226, используемые
в терапии рака, требуют, однако, более
длительного хранения и геологического
захоронения как ILW из-за их более высокого
уровня долгоживущей радиоактивности.
Различные отрасли промышленности используют
радиоактивные источники, находя им широкий
диапазон применения. Когда эти источники
перестают испускать проникающую радиацию
в достаточной степени для их использования,
с ними обращаются как с радиоактивными
отходами.
Источники, используемые
в промышленности, в общем случае короткоживущие,
и любые сгенерированные отходы могут
удаляться в приповерхностные хранилища.
Некоторые виды промышленной деятельности
включают обработку сырья, например, горных
пород, почв и полезных ископаемых, которые
содержат естественно встречающиеся радиоактивные
материалы. Это сырье известно по аббревиатуре
"ЕВРМ" (английская аббревиатура
– "NORM"). При промышленном производстве
эти материалы иногда могут концентрироваться
в больших количествах, что усиливает
их естественную радиоактивность. В результате
это может приводить к: риску облучения
персонала или населения; недопустимому
радиоактивному загрязнению окружающей
среды; необходимости исполнять регулирующие
требования захоронения радиоактивных
отходов. Основные отрасли промышленности,
которые приводят к загрязнению ЕВРМ:
Операции, связанные с добычей нефти и
газа Поисково-разведочные работы и добыча
нефти и газа генерируют большие объемы
воды, содержащей растворенные минералы.
Эти минералы могут осаждаться как минеральные
отложения в трубопроводах и полевом оборудовании
нефтяных месторождений или оставаться
в лагунах выпаривания. Иногда доза облучения
от оборудования, загрязненного минералами,
может представлять опасность. Значительно
более загрязненное оборудование и минеральные
отложения, удаленные из этого оборудования,
могут быть классифицированы как радиоактивные
отходы.
Например, операции,
связанные с добычей нефти и газа, - основные
источники радиоактивных выбросов в северные
воды Европы. Каменный уголь Большая часть
каменного угля содержит уран и торий,
а также другие радионуклиды. Уровни суммарной
радиации в общем случае примерно одинаковы
с уровнями в других горных породах земной
коры. Тепловые электростанции, сжигающие
каменный уголь, больше всего испускают
радиацию в виде легкой летучей золы. На
современной электростанции обычно удерживается
99 % летучей золы (до 90 % - на ТЭС более старой
конструкции), и эта зола захоранивается
в зольных насыпях.
Около 280 миллионов тонн
каменноугольной золы производится во
всем мире каждый год. Фосфатные удобрения
Обработка фосфорита для производства
фосфатных удобрений (один из конечных
продуктов фосфатной промышленности)
приводит к увеличению уровня содержания
урана, тория и калия. Технологический
процесс и обработка сточных вод Радионуклиды
выщелачиваются в воду, когда она входит
в контакт с ураном и торием, находящимися
в геологической среде. Водоподготовка
часто использует различные фильтры с
целью удаления примесей. Следовательно,
радиоактивные отходы из ила фильтров,
ионообменных смол, гранулированного
активированного угля и воды от фильтров
обратного потока - также являются частью
ЕВРМ.
Промышленный сбор
металлолома Металлолом от различных перерабатывающих
отраслей промышленности может также содержать
отходы с расширенными уровнями естественных
радионуклидов. Точный характер и концентрация
этих радионуклидов зависят от процесса,
при котором эти отходы возникли. Металлоплавильные
шлаки Металлоплавильные шлаки, особенно
от выплавки олова, могут содержать расширенные
уровни урана и радионуклидов ряда тория.
По окончании срока службы ускоритель
частиц в большинстве случаев выводится
из эксплуатации. Поскольку на его установках
будут оставаться радиоактивные материалы,
с ними нужно обращаться как с радиоактивными
отходами и обрабатывать их соответственно.
Предполагается, что при выводе
из эксплуатации ускорителя частиц нового
поколения, проработавшего 40 лет, объем отходов и их
активность будут в пределах той же величины,
что и при выводе из эксплуатации АЭС в 1
ГВт (э), эксплуатировавшейся более 40 лет.
Однако необходимо отметить, что на такой
ускорительной установке концентрация
радиоактивности будет распределена более
равномерно. Источники излучения, используемые
в университетах и исследовательских
учреждениях, также требуют соответствующего
обращения с ними и захоронения. Многие
источники имеют низкую активность и короткий
период полураспада. Однако некоторые
исключение составляют долгоживущие источники
высокого уровня активности, например
радий-226 и америций -241, используемые в
биологических и сельскохозяйственных
исследованиях.Они требуют долгосрочного
управления и удаления. Процессы обработки
и кондиционирования используются для
трансформации радиоактивных отходов
в формы, подходящие для последующего
обращения с ними, например, перевозки,
хранения и окончательного удаления. Защита
людей и окружающей среды от радиации
и возможной дисперсии радиоактивных
материалов - самые важные приоритеты
промышленности. Основные цели состоят
в том, чтобы: минимизировать объем отходов,
для которых требуется обращение через
процессы обработки , уменьшить потенциальную
опасность отходов путем их кондиционирования
в устойчивые твердые формы, которые фиксируют
их в неподвижном состоянии и обеспечивают
их сдерживание, гарантируя безопасное
обращение с отходами в течение их перевозки,
хранения и окончательного удаления. Необходимо
отметить, что выбор используемых процессов
зависит от уровня активности и типа (классификации)
отходов.
Политика в области обращения с ядерными
отходами каждой страны и ее национальные
нормативы также влияют на принятый подход.
Остекловывание радиоактивных
отходов. Связывание отходов высокого
уровня активности (HLW) требует формирования
нерастворимых, твердых форм, которые
останутся устойчивыми в течение многих
тысяч лет. В основном в качестве среды
для размещения HLW выбирается боросиликатное
стекло. Стабильная сохранность стекла
с античных времен на протяжении тысячелетий
подтверждает мысль о пригодности боросиликатного
стекла в качестве материала для такой
матрицы. Этот технологический процесс,
называемый остекловыванием, также был
применен для отходов низкого уровня активности,
там, где тому соответствовали тип отходов
или уровень экономики.
Наиболее высокоактивные
отходы образуются в жидкой форме после
переработки отработанного топлива. Чтобы
внедрить эти отходы в стеклянную матрицу,
их первоначально прокаливают (высушивают),
переводя в твердую форму. В таком виде
их затем добавляют в расплавленное стекло,
находящееся в нержавеющем контейнере,
и охлаждают, создавая твердую матрицу.
Контейнеры затем закрываются сваркой
и готовятся для хранения и окончательного
удаления. Было создано несколько других
альтернативных процессов, использующих
керамику, использование которых также
позволило добиться желательного качества
продукта.
Другое применение
технологии Остекловывание на месте (in-situ)
было опробовано в качестве меры «фиксации»
радиоактивности в загрязненной почве,
а также для создания барьера, предотвращающего
дальнейшее распространение загрязнения.
Применение Подобный процесс в настоящее
время используется во Франции, Японии,
ряде стран бывшего Советского Союза,
Великобритании и США и считается предпочтительным
процессом для обращения с отходами высокого
уровня активности (HLW), возникающими при
переработке отработанного топлива. 2.3
Сжигание Технология сжигания (прокаливания)
в основном используется для уменьшения
объема горючих отходов низкого уровня
активности. Это - технология, которая
является также предметом беспокойства
населения во многих странах, поскольку
местных жителей волнует проблема образующихся
при сжигании выбросов в атмосферу. Тем
не менее, эта технология может использоваться
для обработки как жидких, так и твердых
отходов - древесины, бумаги, одежды, резины,
а также органических отходов.
Пока она используется
согласно строгим нормам, установленным для выбросов
в атмосферу.
Процесс Современные системы сжигания
- хорошо спроектированные, высоко технологичные
процессы, разработанные для полного и эффективного
сжигания отходов с минимальным количеством
выделений. После отделения горючих отходов
от негорючих составных частей, отходы
сжигают (прокаливают) в специально спроектированной
печи для обжига и сушки при температуре
до ~1000oC. Любые газы, выделившиеся во время
прокаливания, обрабатываются и отфильтровываются
до их выпуска в атмосферу и должны контролироваться
на предмет соответстветствия международным
эталонам и национальным нормам выпуска
выбросов в атмосферу. После прокаливания
остается зола, которая содержит радионуклиды,
для нее может потребоваться дальнейшее
кондиционирование вплоть до удаления,
например, посредством цементирования
или битуминизации. Если это будет рентабельно,
для дальнейшего снижения объема зольных
отходов может также использоваться технология
уплотнения.
Достигнуты коэффициенты
снижения объема вплоть до 100 в зависимости от
плотности отходов. Другое применение
технологии Прокаливание горючих отходов может
применяться и к радиоактивным, и к другим
видам отходам. В случае обращения с радиоактивными
отходами оно используется для обработки
низкоактивных отходов LLW атомных электростанций,
предприятий ядерно-топливного цикла,
исследовательских центров (типа центров
биомедицинских исследований), медицинских
учреждений и предприятий по переработке
отходов. Прокаливание опасных (например,
отработанные масла, растворители) и безопасных
отходов (городские отходы, биомасса, шины,
сточные воды, ил) также осуществляется
во многих странах. Уплотнение - зрелая,
высокотехнологичная и надежная технология
уменьшения объема, которая используется
при переработке РАО, главным образом,
при обращении с твердыми промышленными
отходами низкого уровня активности (LLW).
Некоторые страны (Германия,
Великобритания и США) также используют
эту технологию для уменьшения объема промышленных
отходов промежуточного уровня активности
ILW/трансурановые (TRU). Диапозон установок
для уплотнения может быть достаточно
широк: от систем уплотнения с низкой силой
давления (~5 тонн или выше) до прессов с
силой уплотнения более 1000 тонн, которые
называются суперуплотнителями. Коэффициенты
уменьшения объема обычно находятся между
3 и 10, в зависимости от обрабатываемых
отходов. Процесс Уплотнение с низкой
силой давления осуществляется на гидравлических
или пневматических прессах для сжатия
отходов в подходящие для этого контейнеры,
например, металлические бочки емкостью
в 200 литров. Для достижения суперуплотнения
большой гидравлический пресс сминает
непосредственно металлическую бочку
или другой приемный резервуар, содержащий
различные формы твердых отходов низкого
или промежуточного уровня активности
(LLW или ILW).
Металлическая бочка или контейнер удерживается
в пресс-форме в течение уплотняющего хода
суперуплотнителя, который до минимума
уменьшает наружный размер бочки или контейнера.
Сжатая металлическая бочка затем снимается
с пресс-формы, и процесс повторяется.
Две или больше смятых бочек, также называемые
таблетками, затем герметизируются внутри
контейнера для промежуточного хранения
и/или окончательного удаления. По своей
конструкции установка суперуплотнения
может быть передвижной или стационарной,
снабженной как базовой системой ручного
управления, с минимумом вспомогательного
оборудования, так и детально разработанной
системой компьютерного управления, которая
выбирает металлические бочки, предназначенные
для обработки, измеряет вес и уровни излучения,
сжимает бочки, размещает сжатые бочки
в наружные контейнеры, герметизирует
наружные контейнеры, записывает данные
о содержании бочек и наружных контейнеров
в автоматизированные системы памяти.
Каждый год по всему миру уменьшается
объем десятков тысяч металлических бочек,
и они хранятся с отходами, объем которых
уменьшен таким образом до 5 раз.
Другое применение
технологии Уплотнение при низком давлении
обычно применяется для прессования пакетов
с мусором, чтобы облегчить их транспортировку
или дальнейшее уплотнение на установках
переработки отходов с целью хранения
, удаления. При использовании технологии
суперуплотнения в ряде случаев отходы
сортируется на сгораемые и несгораемые
материалы. Сгораемые отходы затем сжигаются,
а негорючие отходы суперуплотняются.
Нередко зола и пепел на установках для
сжигания отходов также суперуплотняются,
чтобы достичь максимального уменьшения
объема. Цементирование с помощью жидких
цементных растворов, приготовленных
по специальным рецептам, позволяет обеспечивать
иммобилизацию радиоактивных материалов,
находящихся в твердом виде, в виде ила
и осадков, гелей или активированных материалов.
Как правило, твердые отходы
помещаются в контейнеры. Затем в этот
контейнер заливается жидкий цементный
раствор, где он и схватывается. Далее
контейнер с теперь уже монолитным блоком
бетона отходов пригоден для хранения
и удаления. В случае если отходы находятся
в виде ила и хлопьев, в контейнер, куда
они помещаются, добавляется порошковая
цементная смесь. Эти два компонента смешиваются
внутри контейнера и оставляются для схватывания
бетона, также как и при обращении с отходами
в твердом виде.
Этот процесс использовался,
например, для отходов среднего уровня
активности в небольших бочках из-под
нефтепродуктов и в 500-литровых контейнерах,
затем его применение было расширено на
половину контейнеров ISO (Международная
организация по стандартизации) для отходов
низкого уровня активности. 3. Радиоактивные
отходы отправят на Солнце. В перспективе,
радиоактивные отходы, включая отработанное
ядерное топливо, можно будет хоронить
на Солнце. Во всяком случае, в России разработан
подобный проект. Как сообщает ИТАР-ТАСС,
об этом рассказал президент Ракетно-космической
корпорации "Энергия" Юрий Семенов.
Заявление об этом Семенов сделал на заседании
круглого стола, проходящего в рамках
международного симпозиума, посвященного
пятнадцатилетию сотрудничества России
и Европы в области пилотируемой космонавтики.
По словам Семенова,
отходы на Солнце смогут доставлять ракеты
типа "Энергия". Одна такая ракета
"Энергия" может вывозить с Земли
до 20 тонн отходов, то есть в год можно
отправлять на уничтожение до 100 тонн радиоактивных
материалов. "Экология и жизнь заставят
нас заняться глобальной энергетической
системой. Необходимо в будущем перевести
в космос энергетические и особо опасные
производства", - заявил руководитель
российской космической корпорации. В
настоящее врем во всем мире, в том числе
и в России, проблема переработки и утилизации
радиоактивных отходов является весьма
актуальной.
Традиционные способы
(битумирование, цементация, закачка в подземные горизонтальные
слои и т.д.), как показала практика, малоэффективны
и являются ненадежными способами утилизации
радиоактивных отходов. Проведенный анализ
показал, что наиболее перспективной и
надежной формой хранения является включение
их в стеклообразующую матрицу. Ярко выраженные
потенциальные технико-экономические
преимущества имеет способ СВЧ остекловывания
отходов в металлическом сменном тигле-контейнере
разового использовния, предназначенном
для их последующего хранения.
Процесс остекловывания
отходов в 1,5 - 3 раза экономичнее, чем процессы
цементирования с использованием портландцемента,
смеси портландцемента и диатомита, отверждения
с использованием полиэтилена и полистирола.
Остеклованные отходы, в отличие от цементированных,
могут быть захоронены в наземных хранилищах,
что является основным преимуществом
процесса СВЧ остекловывания в контейнере.
Предварительные испытания созданной
в НИКИМТе экспериментальной установки
СВЧ остекловывания с использованием
металлического контейнера подтвердили
простоту процесса остекловывания и компактность
оборудования. В установке СВЧ остекловывания
только три узла размещены в горячей камере
-каньоне: сменный тигель-контейнер, стационарная
штатная крышка и подъёмный механизм для
подачи контейнера. Для реализации процесса
остекловывания отходов в стальном контейнере
необходимо, чтобы температура варки стекла
была не выше 1000 градусов.
С этой целью разработана
легкоплавкая стекломатрица на основе
ультрафосфатного стекла с температурой
варки 900 градусов, которая обеспечивает
удержание в стекле летучих соединений
радионуклидов, химическую инертность
расплава по отношению к стальному контейнеру
при сохранении требуемой гидролитической
устойчивости, химическую и механическую
прочность стекла.
Радиохимические
заводы и предприятия по переработке и
захоронению радиоактивных отходов
На этих предприятиях
проводиться переработка радиоактивных отходов
атомной промышленности, выделение урана
и плутония из отработанных твэлов, а также
продуктов деления урана, которые могут
быть использованы в качестве источников
излучения.
В настоящее время на
радиохимических заводах широко применяется пурэкс-процесс,
основанный на последовательной экстракции
осколков деления, урана и плутония из
переработанного топлива
Пурэкс-процесс включает
два цикла экстракционной очистки. В первом
происходит разделение урана и плутония
и их первоначальная очистка от основной
массы продуктов деления. Во втором уран
и плутоний раздельно подвергаются дальнейшей
очистке от осколочной активности.
Причиной радиоактивного
загрязнения природной среды при переработке
радиоактивных отходов могут быть аварии,
связанные с нарушением технологического
процесса.
В зависимости от стадии,
на которой произошло нарушение технологии,
радиоактивное загрязнение будет характеризоваться
либо высокоактивными продуктами деления,
как в случае аварии на НПО "Маяк"
в 1957 году, либо активными изотопами урана
и плутония с незначительными добавками
продуктов деления, как в случае аварии
на СХК в апреле 1993 года.
Основными гигиеническими
характеристиками вредных веществ являются:
предельно допустимая концентрация (ПДК),
предельно допустимый выброс (ПДВ), токсодоза,
средняя смертельная токсодоза и средняя
смертельная доза.
Предельно допустимые
концентрации вредных веществ в воздухе
рабочей зоны - это максимальные концентрации,
которые в пределах установленного рабочего
времени (не более 40 часов в неделю) и всего
рабочего стажа не могут вызвать заболеваний
или отклонений в состоянии здоровья в
отдаленные сроки жизни настоящего и последующего
поколений. Единица измерения ПДК - миллиграмм
на куб. метр (мг/куб.м.).
Рабочей зоной следует считать пространство
высотой до 2 м над уровнем пола или площадки,
на которой находятся места постоянного
или временного пребывания работающих.
В зависимости от степени токсичности
все ядовитые вещества разделены на 4 класса
(ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация
и общие требования безопасности): чрезвычайно
опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3) высокоопасные
(ПДК 0,1 мг/м3до 1,0 мг/м3), умеренно опасные
(ПДК от 1,1 мг/м3до 10 мг/м3), малоопасные (ПДК
более 10 мг/м3). Предельно допустимый выброс
- максимальное количество опасного вещества,
выброс которого промышленным предприятием
за определенный период еще не приведет
к превышению ПДК.
Токсодоза - количественная
характеристика токсичности вещества
(отравляющего или сильнодействующего
ядовитого), соответствующая определенному
уровню поражения при его воздействии
на живой организм. Средняя смертельная
токсодоза - ингаляционная токсодоза,
вызывающая смертельный исход у определенного
процента пораженных.
Обычно рассматривают случаи,
когда смертельный исход наступает у 50%
или 100% пораженных. Средняя смертельная
доза - токсодоза, обозначающая количество
вещества на 1 кг массы человека (или на
полную массу), при котором летальный исход
возникает у определенного процента пораженных.
Контроль за содержанием вредных веществ
в воздухе рабочей зоны проводится в соответствии
с требованиями ГОСТ 12.1.005 - 88. Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны.
Отбор проб воздуха должен
проводиться в зоне дыхания при характерных
производственных условиях. Для каждого
производственного участка должны быть
определены вещества, которые могут выделяться
в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе
нескольких вредных веществ контроль
воздушной зоны допускается проводить
по наиболее опасным и характерным веществам,
устанавливаемым органами государственного
санитарного надзора. Контроль соблюдения
максимально разовой ПДК проводится на
наиболее характерных рабочих местах.
При наличии идентичного оборудования
или выполнении одинаковых операций контроль
проводится выборочно на отдельных рабочих
местах, расположенных в центре и по периферии
помещения.
При возможном поступлении в воздух
рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом
действия должен быть обеспечен непрерывный
контроль с сигнализацией о превышении
ПДК. В остальных случаях контроль проводится
периодически. Его периодичность устанавливается
в зависимости от класса опасности вредного
вещества: для I класса - не реже 1 раза в10
дней, II класса - не реже 1 раза в месяц,
III и IV классов - не реже 1 раза в квартал.
В зависимости от конкретных условий производства
периодичность контроля может быть изменена
по согласованию с органами государственного
санитарного надзора. При установленном
соответствии содержания вредных веществ
III , IV классов опасности уровню ПДК допускается
проводить контроль не реже 1 раза в год.
Контроль соблюдения
среднесменной ПДК проводится приборами индивидуального контроля
либо по результатам отдельных измерений.
В последнем случае ее рассчитывают как величину,
средневзвешенную во времени, с учетом
пребывания работающего на всех стадиях
и операциях технологического процесса.
Обследование осуществляется на протяжении
не менее чем 75% продолжительности смены
в течение не менее 3 смен.
Периодичность контроля
за соблюдением среднесменной ПДК должна
быть не реже кратности проведения периодических
медицинских осмотров, установленной
Минздравом РФ. Методы контроля запыленности
воздуха делятся на прямые и косвенные.
Прямые методы основаны
на предварительном осаждении пылевых частиц
(фильтрационные, седиментационные и др.)
с последующим их взвешиванием. Косвенные
методы - механический, вибрационно-частотный,
электрический, радиационный, метод интегрального
светорассеяния и др. - обеспечивают определение
массовой концентрации пыли на основе
измерения либо перепада давления на фильтрующем
материале при прокачивании через него
запыленного воздуха, либо частоты (амплитуды)
вибрации, либо тока смещения, возникающего
в результате трения частиц пыли о стенки
корпуса первичного преобразователя,
либо интенсивности проникающей радиации
через фильтр с пылью и т.д.
Измерения химических
и биологических загрязнений воздуха проводится
в соответствии с методическими указаниями,
разработанными Минздравом РФ. Основные
требования к воздуху рабочей зоны. Принципы
и способы нормализации содержания вредных
веществ в воздухе рабочей зоны Содержание
вредных веществ в воздухе рабочей зоны
не должно превышать максимально разовых
и среднесменных ПДК, установленных ГОСТ
12.1.005 - 88. Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны. В течение
смены продолжительность действия на
работающего концентрации, равной максимально
разовой ПДК, не должна превышать 15 минут
для химических веществ и 30 минут - для
аэрозолей преимущественно фиброгенного
действия и она может повторяться не чаще
4 раз в смену. Совместное (комбинированное)
действие на организм ряда токсичных веществ
может быть таким, когда одно из них усиливает
действие другого и наоборот.
Возможно суммарное воздействие их
на организм. При одновременном содержании
в воздухе рабочей зоны нескольких вредных
веществ однонаправленного действия сумма
их относительных концентраций не должна
превышать 1 (единицы). Если одно вещество
имеет несколько специфических эффектов
(канцероген, аллерген, вещество с остронаправленным
механизмом действия), оцен Для уменьшения
содержания вредных веществ в воздухе
рабочей зоны применяют следующие мероприятия:
1.Механизация и автоматизация производственных
процессов, дистанционное управление
ими. 2.Применение технологических процессов
и оборудования, исключающих образование
вредных веществ или попадание их в рабочую
зону. Для уменьшения попадания вредных
веществ в рабочую зону большое значение
имеет герметизация оборудования. 3.Устройство
вентиляции. 4.Применение средств индивидуальной
защиты.
Самым распространенным
средством снижения содержания вредных
веществ в воздухе рабочей зоны является
вентиляция. Вентиляция представляет
собой организованный и регулируемый
воздухообмен, обеспечивающий удаление
из помещения воздуха, загрязненного вредными
газами, а также улучшающий микроклиматические
условия в производственных помещениях.
Вентиляцию можно классифицировать следующим
образом: По способу организации воздухообмена
- общеобменная, когда смена воздуха осуществляется
во всем объеме помещений; местная, при
которой воздух подается или удаляется
в том или ином месте помещения. По характеру
движущих сил - естественная, когда воздух
перемещается за счет естественных сил;
искусственная (механическая), когда воздух
приводится в движение с помощью вентилятора.
По принципу действия - приточная (подача
воздуха) или вытяжная (удаление воздуха).
Естественная вентиляция
- это воздухообмен в помещении, создаваемый за
счет разности удельного веса наружного воздуха
и воздуха помещения (гравитационное давление),
а также вследствие действия силы ветра
(ветровое давление). Ветер оказывает давление
на всякие встречающиеся на его пути препятствия
(ветровой напор). Ветровой напор возрастает
по мере увеличения скорости ветра. Через
поры и случайные отверстия в стенах здания,
через оконные проемы с наветренной стороны
под давлением ветра воздух поступает
внутрь помещения, а с подветренной стороны,
где создается пониженное давление, удаляется.
Наиболее совершенной и эффективной формой
естественной вентиляции промышленных
зданий является управляемая организованная
вентиляция - аэрация, при которой проветривание
осуществляется через специальные проемы
в стенах и крыше здания; при этом можно
пользоваться этими проемами с учетом
температуры наружного воздуха, направления,
скорости ветра и т.д.
Аэрация способна обеспечить
в крупных производственных помещениях
современных промышленных предприятий интенсивный воздухообмен
(20-40 кратной). Регулирование аэрации является
одним из важных условий ее правильной
эксплуатации. Оно зависит от силы и направления
ветра, температуры воздуха и т.д.
Осуществляется путем большего
или меньшего количества открытых окон
и других вентиляционных отверстий на определенных
уровнях и сторонах здания. За счет естественных
сил может осуществляться также удаление
воздуха с ограниченного места образования
вредных веществ путем устройства вытяжных
зонтов, специальных шахт. Аэрация, как
правило, применяется в цехах со значительным
выделением тепла, если концентрация пыли
и вредных веществ не превышает 30% от ПДК.
Механическая вентиляция обычно применяется
тогда, когда естественной вентиляцией
нельзя достичь в помещении воздушной
среды, отвечающей гигиеническим требованиям.
Механическая вентиляция более сложная
по устройству, имеет ряд преимуществ
перед естественной: а) возможность подачи
и удаления воздуха в любых точках помещения;
б) возможность подачи воздуха с любой
температурой, относительной влажностью
и подвижностью; в) возможность равномерной
работы круглый год в необходимых объемах,
независимо от климатических условий;
г) возможность устройства местных отсосов;
д) возможность очистки удаляемого из
помещения вентиляционного воздуха.
Приточная вентиляция
может быть общей, когда подаваемый воздух
распространяется по всему помещению,
и местной, когда подаваемый воздух поступает
к рабочим местам. Элементами проточной
вентиляции являются следующие устройства:
устройство забора, подогрева, увлажнения
воздуха, побудитель движения воздуха,
система воздуходувов для подачи воздуха
в цех. место забора наружного воздуха
имеет вид отверстия в наружной стене
здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные
отверстия необходимо располагать на
высоте не менее 2 м от земли и иметь жалюзийные
решетки. Местная приточная вентиляция
может быть представлена в виде воздушных
душей, воздушных оазисов, воздушных завес.
Вытяжная вентиляция
- общеобменная и местная. Общеобменная
вытяжная вентиляция удаляет воздух из
нижней или верхней зоны в зависимости
от характера вредностей и особенности
их выделения. Так в цехах, где имеются
источники тепловыделений, способствующие
созданию мощных конвекционных потоков,
или наличие легких паров и газов, воздух
рекомендуется удалять из верхней зоны.
Удаление воздуха из нижней зоны на расстоянии
0.5 м и ниже от пола рекомендуется в тех
цехах, в которых имеется выброс тяжелых
газов и паров летучих веществ, а также
пыли. Общеобменная вытяжная вентиляция
обычно применяется при: а) наличие незначительных
утечек вредных газов и паров из закрытой
аппаратуры именно там, где местные отсосы
оборудовать невозможно; б) влаго- и теплоизбытках;
в) удаление пыли, когда воздушные потоки,
создаваемые вентиляцией, препятствуют
процессу осаждения пылевых частиц.
Местная вытяжная вентиляция
используется для удаления вредных веществ непосредственно
на месте образования. Она не только более экономична,
но и более эффективна. Типы местных укрытий можно представить
следующим образом: 1. Полностью закрытые
кожухи, укрывающие источники выделения
неблагоприятных факторов производственной
среды или полностью аппаратов, из которых
отсасывается воздух. 2. Приемники, укрывающие
источники вредных веществ, но имеющие
рабочие окна для обслуживания. К числу
таких приемников относятся вытяжные
шкафы. 3. Приемники, частично укрывающие
источники вредных выделений производственной
среды (укрытие шлифовальных кругов и
др.). 4. Открытые воздухоприемники, представляющие
собой отсосы той или иной конструкции,
приближенные к источнику поступлений
выбросов. К числу таких приемников относятся
вытяжные зонты, бортовые отсосы. Для обеспечения
эффективной работы системы вентиляции
важен контроль за содержанием воздуховодов,
плотностью присоединения отдельных отрезков.
В процессе своей хозяйственной деятельности
человек производит различные вещества.
Все производимые вещества с использованием
как возобновимых, так и невозобновимых
ресурсов можно разделить на четыре типа:
исходные вещества (сырье); промежуточные
вещества (возникающие или используемые
в процессе производства); конечный продукт;
побочный продукт (отход). Отходы возникают
на всех стадиях получения конечного продукта,
а любой конечный продукт после потребления
или использования становится отходам,
поэтому конечный продукт можно назвать
отложенным отходом. Все отходы попадают
в окружающую среду и включаются в биогеохимический
круговорот веществ в биосфере. Многие
химические продукты включаются человеком
в биогеохимический круговорот в масштабах
на много превышающих естественный круговорот.
Некоторые вещества, направляемые человеком
в окружающую среду, раньше отсутствовали
в биосфере (например, хлорфторуглероды,
плутоний, пластмассы и др.
Следствием является
огромный вред наносимый организмам. а)
Строительство, сельское и лесное хозяйство,
военный, рельсовый и водный транспорт,
воздушные сообщения. б) Включая армейские
службы. в) Промышленность: остальные области
переработки, предприятия и горное дело,
процессы (только промышленные). г) Нефтеперегонные
заводы, коксовые батареи, брикетирование.
д) Для промышленных электростанций только
производство энергии. Энергетические
объекты - источники самых больших объемов
химического загрязнения. Самое большое
количество отходов связанно с производством
энергии, на потреблении которой основана
вся хозяйственная деятельность. Вследствие
сжигания ископаемого топлива в целях
получения энергии в атмосферу сейчас
идет мощный поток восстановительных
газов. Загрязнения и отходы энергетических
объектов разделяются на два потока: один
вызывает глобальные изменения, а другой
- региональные и локальные. |