Evacuarea deșeurilor radioactive. Râul Techa din regiunea Chelyabinsk Evacuarea deșeurilor radioactive în râul Techa

Orice producție lasă în urmă deșeuri. Și sferele care folosesc proprietățile radioactivității nu fac excepție. Libera circulație a deșeurilor nucleare este, de regulă, inacceptabilă chiar și la nivel legislativ. În consecință, acestea trebuie izolate și conservate, ținând cont de caracteristicile elementelor individuale.

Un semn de avertizare despre pericolul radiațiilor ionizante din deșeurile radioactive ( deseuri radioactive)

Deșeurile radioactive (RAW) sunt o substanță care conține elemente care sunt radioactive. Astfel de deșeuri nu au nicio semnificație practică, adică nu sunt potrivite pentru reciclare.

Notă! Destul de des este folosit conceptul sinonim -.

Merită să distingem de termenul „deșeuri radioactive” conceptul „combustibil nuclear uzat - SNF”. Diferența dintre combustibilul nuclear uzat și deșeurile radioactive este că combustibilul nuclear uzat, după o reprocesare adecvată, poate fi reutilizat ca materiale proaspete pentru reactoarele nucleare.

Informații suplimentare: SNF este o colecție de elemente de combustibil, constând în principal din reziduuri de combustibil din instalațiile nucleare și un număr mare de produse cu durata de înjumătățire, de regulă, aceștia sunt izotopii 137 Cs și 90 Sr. Ele sunt utilizate în mod activ în instituțiile științifice și medicale, precum și în întreprinderile industriale și agricole.

În țara noastră există o singură organizație care are dreptul de a desfășura activități de eliminare finală a deșeurilor radioactive. Acesta este Operatorul Național de Management al Deșeurilor Radioactive (FSUE NO RAO).

Acțiunile acestei organizații sunt reglementate de Legislația Federației Ruse (Legea federală nr. 190 din 11 iulie 2011). Legea prevede eliminarea obligatorie a deșeurilor radioactive produse în Rusia și, de asemenea, interzice importul acestora din străinătate.

Clasificare

Clasificarea tipului de deșeuri luate în considerare include mai multe clase de deșeuri radioactive și constă în:

• nivel scăzut (pot fi împărțiți în clase: A, B, C și GTCC (cele mai periculoase));
• deșeuri radioactive de nivel intermediar (în Statele Unite acest tip de deșeuri radioactive nu sunt alocate clasa separata, deci conceptul este folosit de obicei în țările europene);
• deșeuri radioactive foarte active.

Uneori se distinge o altă clasă de deșeuri radioactive: transuraniul. Această clasă include deșeuri caracterizate prin conținutul de radionuclizi transuranici care emit α cu perioade lungi degradare și valori extrem de ridicate ale concentrațiilor lor. Datorită timpului lung de înjumătățire al acestor deșeuri, îngroparea are loc mult mai minuțios decât izolarea deșeurilor radioactive de nivel scăzut și mediu. Este extrem de problematic să prezicem cât de periculoase vor fi aceste substanțe pentru mediu și organismul uman.

Problema managementului deșeurilor radioactive

În timpul funcționării primelor întreprinderi care foloseau compuși radioactivi, s-a acceptat în general că dispersarea unei anumite cantități de deșeuri radioactive în zonele de mediu era acceptabilă, spre deosebire de deșeurile generate în alte sectoare industriale.

Astfel, la renumita întreprindere Mayak pe stadiul inițial Pe parcursul implementării activităților, toate deșeurile radioactive au fost evacuate în cele mai apropiate surse de apă. Astfel, s-a produs o poluare gravă a râului Techa și a unui număr de rezervoare situate pe acesta.

Ulterior, s-a dovedit că în diferite zone ale biosferei există o acumulare și concentrare de deșeuri radioactive periculoase și, prin urmare, simpla aruncare a acestora în mediu inconjurator inacceptabil. Împreună cu alimentele contaminate, elementele radioactive pătrund în corpul uman, ceea ce duce la o creștere semnificativă a riscului de expunere la radiații. Prin urmare în anul trecut Sunt dezvoltate în mod activ diferite metode de colectare, transport și depozitare a deșeurilor radioactive.

Eliminare și reciclare

Eliminarea deșeurilor radioactive poate avea loc în diferite moduri. Aceasta depinde de clasa de deșeuri radioactive căreia îi aparțin. Cea mai primitivă este reciclarea deșeurilor radioactive de nivel scăzut și mediu. De asemenea, menționăm că, pe baza structurii lor, deșeurile radioactive sunt împărțite în substanțe cu durată scurtă de viață cu un timp de înjumătățire scurt și deșeuri cu un timp de înjumătățire lung. Aceștia din urmă aparțin clasei longevive.

Pentru deșeurile de scurtă durată cel mai mult într-un mod simplu reciclarea este considerată a fi depozitarea lor pe termen scurt în zone special desemnate în containere sigilate. Într-o anumită perioadă de timp, deșeurile radioactive sunt neutralizate, după care deșeurile inofensive din punct de vedere radioactiv pot fi procesate în același mod ca și deșeuri menajere. Astfel de deșeuri pot include, de exemplu, materiale de la instituții medicale (HCI). Un butoi standard de două sute de litri din metal poate servi drept recipient pentru depozitarea pe termen scurt. Pentru a evita pătrunderea elementelor radioactive din container în mediu, deșeurile sunt de obicei umplute cu un amestec de bitum sau ciment.

Fotografia prezintă tehnologii de gestionare a deșeurilor radioactive la una dintre întreprinderile moderne din Rusia

Eliminarea deșeurilor generate în mod constant la centralele nucleare este mult mai dificil de implementat și necesită utilizarea unor metode speciale, cum ar fi, de exemplu, procesarea cu plasmă, implementată recent la CNE Novovoronezh. În acest caz, deșeurile radioactive sunt transformate în substanțe asemănătoare sticlei, care sunt ulterior plasate în containere pentru eliminarea permanentă.

O astfel de prelucrare este absolut sigură și permite reducerea de mai multe ori a cantității de deșeuri radioactive. Acest lucru este facilitat de purificarea în mai multe etape a produselor de ardere. Procesul poate rula autonom timp de 720 de ore, cu o productivitate de până la 250 kg de deșeuri pe oră. Temperatura din instalația cuptorului ajunge la 1800 0 C. Se crede că aceasta complex nou va funcționa încă 30 de ani.

Avantajele procesului de reciclare a plasma RW față de altele, după cum se spune, sunt evidente. Astfel, nu este nevoie să sortați cu grijă deșeurile. În plus, numeroase metode de curățare pot reduce eliberarea de impurități gazoase în atmosferă.

Contaminare radioactivă, depozite de deșeuri radioactive în Rusia

Timp de mulți ani, Mayak, situat în nord-estul Rusiei, a fost o centrală nucleară, dar în 1957 a suferit unul dintre cele mai catastrofale accidente nucleare din lume. În urma incidentului, până la 100 de tone de deșeuri radioactive periculoase au fost eliberate în mediul natural, afectând zone vaste. În același timp, dezastrul a fost ascuns cu grijă până în anii 1980. Timp de mulți ani, deșeurile din stație și din zona contaminată din jur au fost aruncate în râul Karachay. Acest lucru a provocat poluarea unei surse de apă care era atât de necesară pentru mii de oameni.

„Mayak” este departe de singurul loc din țara noastră susceptibil de contaminare radioactivă. Unul dintre principalele obiecte periculoase pentru mediu din Regiunea Nijni Novgorod este un loc de depozitare a deșeurilor radioactive situat la 17 kilometri de orașul Semenov, cunoscut și sub numele de cimitirul Semenovsky.

În Siberia există o unitate de depozitare care depozitează deșeuri nucleare de mai bine de 40 de ani. Pentru depozitarea materialelor radioactive, aceștia folosesc bazine și containere neînchise, care conțin deja aproximativ 125 de mii de tone de deșeuri.

În Rusia, au fost descoperite un număr mare de teritorii cu niveluri de radiații care depășesc standardele permise. Acestea includ chiar și orașe atât de mari precum Sankt Petersburg, Moscova, Kaliningrad etc. De exemplu, în grădiniţă lângă Institut. Kurchatov, în capitala noastră, a fost descoperită o cutie de nisip pentru copii cu un nivel de radiație de 612 mii mR/oră. Dacă o persoană ar fi fost la această unitate de copii „sigură” timp de 1 zi, ar fi fost expusă la o doză letală de radiații.

În timpul existenței URSS, mai ales la mijlocul secolului trecut, cele mai periculoase deșeuri radioactive puteau fi aruncate în râpele din apropiere, astfel încât s-a format un întreg depozit de deșeuri. Și odată cu extinderea orașelor, în aceste locuri contaminate au fost construite noi cartiere de dormit și industriale.

Evaluarea soartei deșeurilor radioactive în biosferă este destul de problematică. Ploaia și vânturile răspândesc în mod activ poluarea în toate zonele înconjurătoare. Astfel, în ultimii ani ritmul cu care se produce poluarea a crescut semnificativ. Marea Alba ca urmare a eliminării deșeurilor radioactive.

Probleme de eliminare

Astăzi, există două abordări pentru implementarea proceselor de depozitare și eliminare a deșeurilor nucleare: locală și regională. Eliminarea deșeurilor radioactive la locul de producere a acestora cu puncte diferite Această abordare este foarte convenabilă, totuși, această abordare poate duce la o creștere a numărului de locuri de eliminare periculoase în timpul construcției de noi structuri. Pe de altă parte, dacă numărul acestor locuri este strict limitat, atunci se va pune problema costului și a asigurării transportului sigur al deșeurilor. Într-adevăr, indiferent dacă transportul deșeurilor radioactive este un proces de producție, merită excluderea criteriilor de pericol inexistente. Este destul de dificil, dacă nu imposibil, să faci o alegere fără compromis în această chestiune. În diferite state, această problemă este rezolvată diferit și nu există încă un consens.

Una dintre problemele principale poate fi considerată identificarea formațiunilor geologice adecvate pentru organizarea unui cimitir de deșeuri radioactive. Adurile adânci și minele utilizate pentru extracția sării geme sunt cele mai potrivite în acest scop. Fântânile sunt adesea folosite și în zonele bogate în lut și rocă. Rezistența ridicată la apă, într-un fel sau altul, este una dintre cele mai importante caracteristici atunci când alegeți un loc de înmormântare. Un fel de depozit de deșeuri radioactive apare în locuri subterane explozii nucleare. Astfel, în statul Nevada, SUA, într-un loc care a servit drept teren de testare pentru aproximativ 450 de explozii, aproape fiecare dintre aceste explozii a format un depozit de deșeuri nucleare de nivel înalt îngropate în rocă fără „obstacole” tehnice.

Astfel, problema formării deșeurilor radioactive este extrem de dificilă și controversată. Progresele în domeniul energiei nucleare, desigur, aduc beneficii enorme omenirii, dar în același timp creează o mulțime de necazuri. Iar una dintre problemele principale și nerezolvate astăzi este problema eliminării deșeurilor radioactive.

Mai multe detalii despre istoria problemei, precum și vedere modernă pe tema deșeurilor nucleare poate fi văzută într-un episod special al emisiunii „Nuclear Heritage” de la postul TV „Science 2.0”.

Cauza a trei accidente majore care au avut loc la AP Mayak a fost sistemul de stocare a deșeurilor radioactive. Prima situație de urgență a apărut ca urmare a deversării necontrolate de deșeuri radioactive lichide în râul Techa. Instalația radiochimică, care a fost pusă în funcțiune în martie 1949, a început deversarea apelor uzate radioactive în martie 1949. Inițial, descărcarea a fost prevăzută de reglementări tehnice. Acestea au fost deșeuri cu activitate scăzută după tratarea preliminară.

Dar deja de la începutul anului 1950, în perioada ianuarie-martie, a existat o creștere bruscă a deversărilor în râul Techa. Pe lângă apele uzate programate, în Techa au început să fie deversate deversări neautorizate, așa-zise „sălbatice”, cu o activitate de până la o sută de mii de Curies pe zi, neprevăzute de procesul tehnologic.
Cele mai mari valori ratele dozei de expunere la radiațiile gamma au fost observate tocmai în perioada descărcărilor masive din 1950-1951 și au ajuns de la 50.000 µR/s la locul de descărcare la 1500 µR/s pe malul iazului Metlinsky. Un pericol deosebit au fost sedimentele de fund contaminate ale iazurilor de stocare, albiilor râurilor și solurilor din zona inundată a luncii inundabile. În acest sens, se ia decizia de a spăla iazurile Koksharov și Metlinsky. Cantitatea maximă posibilă de apă a fost eliberată în râul Techa și, împreună cu această apă, o cantitate mare
nămol radioactiv.
În vederea localizării și depozitării unor volume mari de deșeuri radioactive, la sfârșitul anului 1951, deversarea principalelor deșeuri tehnologice din producție a fost trecută în Lacul Karachay. Aportul total de substanțe radioactive în râu. Debitul a scăzut semnificativ.
În ciuda reducerii deversărilor, conținutul de substanțe radioactive din apa râului a continuat să se mențină la un nivel ridicat. Acest lucru a necesitat adoptarea unor măsuri cuprinzătoare pe termen lung menite să blocheze cursurile superioare ale râului cu un sistem de baraje oarbe. În noiembrie 1956, a fost construit un baraj și un rezervor - iazul Shubinsky pentru a intercepta deșeurile radioactive lichide, ceea ce a redus fluxul de radionuclizi în cursurile inferioare ale râului. Mai tarziu,
sub recipientele iazului creat, lacul Berdyanish și canalul sudic sunt drenate și spălate. Aproximativ 10 milioane de metri cubi au fost aruncați în iazul Shubinsky. metri de apă radioactivă cu nămol, nivelul suprafeței apei a iazului a crescut cu 107 cm, activitatea specifică a apei din iaz a crescut de 10 ori și s-a ridicat la 400 mii Curies/l. Aproape imediat, a fost descoperită o filtrare puternică prin corpul barajului Shubinsky Pond și a început consolidarea urgentă a barajului. Și apoi construcția barajului de închidere nr 11, cu ajutorul căruia este cel mai poluat
cursurile superioare ale râului au fost izolate de alte zone.
Imaginea hidrografică a teritoriului a fost schimbată radical de activitățile AP Mayak. Până la mijlocul anilor '50, izvorul râului Techa era legat de lacul Irtyash, apoi râul a trecut prin lacul Kyzyltash și a primit apele unui mic afluent - râul Mishelyak, care curgea din lacul Ulagach. După 1965, începutul râului este considerat a fi în aval de barajul lacului de acumulare nr. 11. Debitul reglementat al lacurilor și al râului Mishelak este întrerupt din cursul superior al râului și este direcționat printr-un sistem de canale pe malul stâng și pe malul drept, ocolind iazurile tehnologice ale cascadei Techensky în aval de iazul nr. 11. Rezervorul nr. 11 însuși a fost operat într-un mod necurgător din 1965.
Până în 2004, nivelul apei din iaz a atins un nivel critic, iar în partea superioară a barajului au fost identificate zone slăbite. Creată amenințare reală distrugerea barajului, care ar putea duce la un major dezastru ecologic. Starea barajului care închide cascada Techa a devenit cea mai discutată problemă, până la nivel prezidențial. Pentru reconstrucția sa au fost alocate aproximativ 800 de milioane de ruble. fonduri federale. Un ecran suplimentar impermeabil a fost construit în partea de creastă a barajului, a fost instalat un dinte de beton cu o adâncime de 7 până la 13 metri de-a lungul întregului perimetru al barajului, barajul a fost întărit suplimentar cu pământ și palplanșe. Barajul corespunde celei de-a doua clase de fiabilitate, aceasta este o clasă de fiabilitate foarte ridicată. Măsurile la cascada de lacuri Techa, finalizate în 2008, au fost de natură anticriză. Este nevoie de o soluție radicală la problema cascadei Techa în ansamblu.
Astăzi, situația radiațiilor din bazinul râului Techa din regiunea Kurgan este formată din zonele contaminate ale luncii inundabile, scurgerea activității din sedimentele de fund ale albiei râului, fluxurile de filtrare și mlaștinile Asanovsky.

Kolychev B.S. Rezultatele întâlnirii privind problema aruncării deșeurilor radioactive în mări și oceane// Energie Atomică. Volumul 10, numărul. 6. - 1961. - P. 634-635.

Rezultatele întâlnirii privind problema aruncării deșeurilor radioactive în mări și oceane

În ianuarie 1961, a avut loc la Viena o reuniune a unui grup de experți juridici și tehnici cu privire la aspectele juridice ale problemei deversării deșeurilor radioactive în mări și oceane; întâlnirea a fost organizată de Agenția Internațională pentru Energie Atomică. La întâlnire au participat experți din 11 mari puteri maritime: Brazilia, Marea Britanie, Olanda, India, Polonia, URSS, SUA, Finlanda, Franța, Iugoslavia, Japonia. În plus, la întâlnire au participat reprezentanți ai Comisiei Consultative Maritime Internaționale, UNESCO și alte organizații, precum și observatori din unele țări.

Întâlnirea a fost precedată de un grup de experți tehnici prezidat de omul de știință suedez Brynielsson; În urma acestor lucrări, a fost întocmit un raport, a cărui principală recomandare poate fi considerată concluzia că este permisă descărcarea deșeurilor de nivel mediu și scăzut de activitate în mări și oceane.

Chiar la începutul întâlnirii, un grup de experți sovietici a făcut o declarație despre inadmisibilitatea aruncării deșeurilor radioactive în mări și oceane, pe baza următoarelor argumente.

1. În prezent, atmosfera Pământului este contaminată cu substanțe radioactive și este o sursă de radiații. Căderea continuă a produselor exploziilor nucleare din atmosferă duce la poluarea Oceanului Mondial și a resurselor sale vii. Datorită acumulării în corpul uman a izotopilor longeviv proveniți din mediu, în următorii ani conținutul de izotopi din corpul uman se va apropia de nivelurile maxime admise, iar la o populație semnificativă aceste niveluri vor fi depășite. Prin urmare, poluarea în continuare a Oceanului Mondial prin aruncarea deșeurilor radioactive în el este inacceptabilă.

2. Modern drept internațional interzice orice poluare a mării și a resurselor sale vii. În consecință, afirmă că aruncarea deșeurilor radioactive care duce la poluarea mării încalcă dreptul internațional.

3. Conform datelor disponibile în prezent, deșeurile radioactive îndepărtate pe mare se pot întoarce destul de rapid la oameni într-o mare varietate de forme. Organismele marine sunt capabile să acumuleze activitate cu două până la trei ordine de mărime mai mare față de conținutul său în apă. Necesar

studiați în detaliu lanțurile trofice din mare și coeficienții de concentrare și discriminare pentru cel puțin cei mai periculoși izotopi, înainte de a vorbi despre orice deversări suplimentare.

4. Indiferent cât de mică expunerea la radiații cauzează consecințe somatice și genetice nedorite (chiar fatale), prin urmare, orice exces de niveluri de radiații peste nivelurile naturale este periculos pentru viața și sănătatea întregii omeniri.

5. Înființarea unor zone cu deversare limitată nu poate proteja zonele adiacente ale mărilor și oceanelor de poluare, întrucât Oceanul Mondial trebuie considerat ca un întreg. Datorită transportului fizic și biologic, radioactivitatea se va răspândi mult dincolo de zonele stabilite.

6. Deversările de deșeuri radioactive în apele teritoriale nu pot fi considerate o chestiune internă a statului, întrucât din cauza migrației pe rutele de mai sus, radioactivitatea poate dăuna populației statelor vecine.

7. Este aproape imposibil să monitorizați conformitatea cu valorile de descărcare din următoarele motive:

A) în prezent nu există concentrații maxime admise stabilite de izotopi individuali în apa de mare, cu atât mai puțin standarde pentru emisiile de activitate generală;

B) nu există date despre conținutul de izotopi radioactivi din apa de mare, în unele organisme marine, în diferite părți ale mărilor și oceanelor;

C) nu există metode uniforme pentru determinarea concentrațiilor mici de izotopi radioactivi în apa de mare.

În ciuda declarației grupului de experți sovietici, reuniunea a decis totuși să își bazeze lucrările pe raportul Brynielson, care a permis aruncarea deșeurilor radioactive de nivel mediu și scăzut în mări și oceane. Această ipoteză a fost deosebit de periculoasă deoarece raportul Brynielson a definit deșeurile de mare activitate ca deșeuri care conțin sute de curies pe litru sau mai mult, iar deșeurile de nivel scăzut ca deșeuri care conțin milicurii pe litru; prin urmare, pentru deșeurile de nivel intermediar a rămas întreaga activitate de la milicuri până la sute de curii pe litru.

Stabilirea oricărui nivel de radioactivitate pentru deșeurile aruncate, în special cu interpretarea largă prevăzută în raportul lui Brynielson, nu determină nimic și, cel mai important, nu garantează împotriva introducerii unor cantități mari de activitate în mări.

Indiferent de gradațiile stabilite, orice nivel inițial de deșeuri radioactive poate fi adus prin diluare prealabilă la nivelul permis pentru deversare, întrucât în ​​acest caz cantitatea totală de activitate evacuată nu scade. Chiar dacă aplicăm definiția acestui nivel deșeurilor în momentul generării lor, atunci nici în acest caz nu există garanții suficiente împotriva deversărilor de cantități mari de activitate.

După cum se știe, deșeurile obținute după dizolvarea elementelor de combustibil sunt în prezent evaporate pentru a reduce volumul în scopul eliminării. În unele cazuri (în special la dizolvarea elementelor de combustibil cu carcase din oțel inoxidabil sau alte aliaje puțin solubile) înainte de evaporare, deșeurile sunt obținute cu un nivel de activitate care corespunde categoriei de nivel intermediar și, prin urmare, așa cum este recomandat de Brynielson. raport, poate fi deversat în mare. Astfel, determinarea nivelului de activitate al deșeurilor la momentul formării acestora nu limitează deversarea unor mase mari de activitate în mări și oceane.

În cadrul întrevederii, au apărut în repetate rânduri discuții pe toate aspectele problemei, în cadrul cărora experții sovietici, împreună cu reprezentanți ai Poloniei, au reușit să apere în mod convingător prevederile cuprinse în declarația grupului de experți sovietici. În plus, delegația sovietică a arătat că există deja modalități de eliminare a deșeurilor radioactive fără a polua mediul.

În prezent, ținând cont de rezultatele cercetărilor științifice efectuate în multe țări, este pe deplin posibilă crearea unor instalații de producție pentru prelucrarea chimică a deșeurilor de orice nivel pentru a preveni pericolul răspândirii radioactivității.

Deșeurile de mare activitate pot fi concentrate prin evaporare cu îngroparea ulterioară a volumelor mici rezultate în containere speciale amplasate în subteran, ceea ce este în esență ceea ce se practică acum de toate țările cu industrie nucleară.

Metode accesibile din punct de vedere tehnologic și economic există acum și pentru tratarea unor volume mari de deșeuri intermediare (aproximativ 1 curie/l și mai puțin) și de deșeuri cu radioactivitate scăzută.

Cercetările oamenilor de știință din Marea Britanie, URSS, SUA, Franța și alte țări au arătat că utilizarea coagulanților (fier, calciu) într-un anumit regim în combinație cu schimbul de ioni, electroforeza și evaporarea face posibilă realizarea unei purificări foarte ridicate. ratele. În același timp, cea mai mare parte a activității (99,8 - 99,9%)

Este concentrat în volume relativ mici de sedimente și încă rămâne, care poate fi, de asemenea, îngropat în siguranță în containere izolate. Apele rezultate cu activitate foarte scăzută ar trebui utilizate pentru nevoi tehnice din cadrul întreprinderii însăși. Astfel, ciclul este complet închis și deșeurile nu sunt eliberate deloc în mediul extern.

De asemenea, nu trebuie să uităm faptul că extracția radioizotopilor cu viață lungă Sr90 și Cs137 va facilita în mod semnificativ prelucrarea ulterioară a soluțiilor lichide și va oferi un anumit beneficiu economic din utilizarea lor parțială pentru sursele de radiații.

În prezent, a fost stabilită posibilitatea de vitrificare a concentratelor foarte active, ceea ce face posibilă fixarea fiabilă a activității, prevenind răspândirea acesteia în continuare. Cercetările ample efectuate atât în ​​dezvoltarea metodelor de vitrificare, cât și în studiul proprietăților și condițiilor de depozitare a materialelor vitrificate confirmă promisiunea acestei metode, ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a volumului deversărilor și creșterea în continuare a fiabilității eliminării de la punct. din perspectiva cerințelor de siguranță.

Problema deșeurilor generate de utilizarea izotopilor și a surselor de radiații în laboratoarele de cercetare, spitale și întreprinderi este ceva mai complicată. Pentru prelucrarea unor astfel de deșeuri, este recomandabil să se creeze instalații pentru prelucrarea centralizată a soluțiilor radioactive. La aceste instalații, prin metodele de mai sus, deșeurile pot fi aduse la standardele sanitare adoptate pentru rezervoarele deschise, iar activitatea concentrată poate fi îngropată în mod fiabil în gropi speciale. Aceste principii au fost acceptate și implementate în URSS.

Navele nucleare trebuie să aibă rezervoare de rezervă pentru depozitarea temporară a descărcărilor radioactive. Toate deșeurile provenite de la navele nucleare trebuie prelucrate la bazele de la țărm în conformitate cu metodele recomandate mai sus.

Astfel, dacă acceptăm costurile creării instalațiilor de producție pentru prelucrarea deșeurilor radioactive ca o condiție prealabilă pentru dezvoltarea întreprinderilor nucleare, problema eliminării în siguranță a deșeurilor de la aceste întreprinderi va fi complet rezolvată.

Ca urmare a unei discuții cuprinzătoare și obiective a problemei, care a avut loc într-o atmosferă foarte prietenoasă, întâlnirea a fost de acord cu principalele prevederi ale platformei de experți și a ajuns la concluzia că pentru o serie de probleme științifice și tehnice importante, Raportul Brynielson nu oferă răspunsuri, motiv pentru care reuniunea nu poate formula sau recomanda în prezent o convenție sau alt acord internațional.

Deșeurile radioactive au devenit extrem de problema acuta timpul nostru. Dacă în zorii dezvoltării energetice puțini oameni s-au gândit la necesitatea depozitării deșeurilor, acum această sarcină a devenit extrem de urgentă. Deci, de ce toată lumea este atât de îngrijorată?

Radioactivitate

Acest fenomen a fost descoperit în legătură cu studiul relației dintre luminescență și razele X. La sfârşitul secolului al XIX-lea, în timpul unei serii de experimente cu compuşi ai uraniului, fizicianul francez A. Becquerel a descoperit o substanţă necunoscută anterior care trecea prin obiecte opace. El a împărtășit descoperirea sa cu soții Curie, care au început să o studieze îndeaproape. Renumitii Marie și Pierre au fost cei care au descoperit că toți compușii de uraniu au această proprietate, la fel cum a făcut el însuși în formă pură, precum și toriu, poloniu și radiu. Contribuția lor a fost cu adevărat neprețuită.

Mai târziu s-a cunoscut că toate elementele chimice, începând cu bismutul, sunt radioactive într-o formă sau alta. Oamenii de știință s-au gândit, de asemenea, la modul în care procesul de dezintegrare nucleară ar putea fi folosit pentru a produce energie și au putut să o inițieze și să o reproducă artificial. Și pentru a măsura nivelul de radiație, a fost inventat un dozimetru de radiații.

Aplicație

Pe lângă energie, a primit radioactivitate aplicare largăși în alte sectoare: medicină, industrie, cercetare științifică și agricultură. Folosind această proprietate, ei au învățat să oprească răspândirea celulelor canceroase, să pună mai mult diagnostice precise, aflați vechimea valorilor arheologice, monitorizați transformarea substanțelor în diverse procese etc. Lista aplicatii posibile radioactivitatea este în continuă expansiune, așa că este chiar surprinzător că problema eliminării deșeurilor a devenit atât de acută abia în ultimele decenii. Dar acesta nu este doar gunoiul care poate fi aruncat cu ușurință într-o groapă de gunoi.

Deseuri radioactive

Toate materialele au propria lor durată de viață. Aceasta nu face excepție pentru elementele utilizate în energia nucleară. Rezultatul este deșeuri care încă mai au radiații, dar nu mai au nicio valoare practică. De regulă, materialele folosite care pot fi reciclate sau utilizate în alte zone sunt luate în considerare separat. În acest caz despre care vorbim doar despre deșeuri radioactive (RAW), a căror utilizare ulterioară nu este avută în vedere, deci este necesar să scăpați de ele.

Surse și forme

Datorită varietății de utilizări, deșeurile pot avea și origini și condiții diferite. Ele pot fi solide, lichide sau gazoase. Sursele pot fi, de asemenea, foarte diferite, deoarece într-o formă sau alta astfel de deșeuri apar adesea în timpul extracției și procesării mineralelor, inclusiv petrol și gaze, și există și categorii precum deșeurile radioactive medicale și industriale. Există, de asemenea izvoare naturale. În mod convențional, toate aceste deșeuri radioactive sunt împărțite în nivel scăzut, mediu și înalt. În SUA există și o categorie de deșeuri radioactive transuraniu.

Opțiuni

Pentru o lungă perioadă de timp s-a crezut că eliminarea deșeurilor radioactive nu necesita reguli speciale, era suficient doar să le dispersăm în mediu. Cu toate acestea, s-a descoperit mai târziu că izotopii tind să se acumuleze în anumite sisteme, cum ar fi țesuturile animale. Această descoperire a schimbat opinia cu privire la deșeurile radioactive, deoarece în acest caz probabilitatea deplasării acestora și a ajunge în corpul uman cu mâncarea a devenit destul de mare. Prin urmare, s-a decis să se dezvolte câteva opțiuni pentru modul de a face față acestui tip de deșeuri, în special pentru categoria de nivel înalt.

Tehnologiile moderne fac posibilă neutralizarea maximă a pericolului reprezentat de deșeurile radioactive prin prelucrarea acestora căi diferite sau plasarea într-un spațiu sigur pentru oameni.

1. Vitrificarea. Această tehnologie se numește altfel vitrificare. În acest caz, deșeurile radioactive trec prin mai multe etape de prelucrare, în urma cărora se obține o masă destul de inertă, care este plasată în recipiente speciale. Aceste containere sunt apoi trimise la depozitare.
2. Sinrok. Aceasta este o altă metodă de neutralizare a deșeurilor radioactive dezvoltată în Australia. În acest caz, reacția folosește un compus complex special.
3. Înmormântare. În această etapă, este în curs de căutare locații potrivite în Scoarta terestra, unde ar putea fi depozitate deșeuri radioactive. Cel mai promițător proiect pare să fie unul în care materialul rezidual este returnat
4. Transmutaţie. Reactoarele capabile să transforme deșeurile radioactive foarte active în substanțe mai puțin periculoase sunt deja în curs de dezvoltare. În același timp cu neutralizarea deșeurilor, acestea sunt capabile să genereze energie, astfel încât tehnologiile în această direcție sunt considerate extrem de promițătoare.
5. Scoaterea în spațiul cosmic. Deși această idee este atractivă, are multe dezavantaje. În primul rând, această metodă este destul de costisitoare. În al doilea rând, există riscul unui accident de lansare, care ar putea fi catastrofal. În sfârșit, înfundarea spațiul cosmic astfel de deșeuri pot duce la mari probleme după un timp.

Reguli de eliminare și depozitare

În Rusia, gestionarea deșeurilor radioactive este reglementată în primul rând de legea federală și de comentariile acesteia, precum și de unele documente conexe, de exemplu, Codul apei. Conform Legii Federale, toate deșeurile radioactive trebuie să fie îngropate în cele mai izolate locuri, în timp ce contaminarea corpurilor de apă nu este permisă, iar trimiterea în spațiu este, de asemenea, interzisă.

Fiecare categorie are propriile reglementări, în plus, criteriile de clasificare a deșeurilor ca tip anume și toate procedurile necesare sunt clar definite. Cu toate acestea, Rusia are o mulțime de probleme în acest domeniu. În primul rând, eliminarea deșeurilor radioactive poate deveni foarte curând o sarcină nebanală, deoarece în țară nu există multe spații de depozitare special echipate și destul de curând acestea vor fi umplute. În al doilea rând, nu există un sistem unificat de gestionare a procesului de reciclare, ceea ce complică serios controlul.

Proiecte internaționale

Ținând cont de faptul că depozitarea deșeurilor radioactive a devenit cea mai relevantă după terminare, multe țări preferă să coopereze în această problemă. Din păcate, nu a fost încă posibil să se ajungă la un consens în acest domeniu, dar discuțiile despre diferite programe la ONU continuă. Cele mai promițătoare proiecte par să fie construirea unui mare depozit internațional de deșeuri radioactive în zone slab populate, de regulă, vorbim despre Rusia sau Australia. Cu toate acestea, cetățenii acestuia din urmă protestează activ împotriva acestei inițiative.

Consecințele radiațiilor

Aproape imediat după descoperirea fenomenului de radioactivitate, a devenit clar că acesta afectează negativ sănătatea și viața oamenilor și a altor organisme vii. Cercetările efectuate de Curies de-a lungul mai multor decenii au condus în cele din urmă la o formă gravă de boală de radiații în Maria, deși ea a trăit până la 66 de ani.

Această boală este principala consecință a expunerii umane la radiații. Manifestarea acestei boli și severitatea acesteia depind în principal de doza totală de radiații primită. Ele pot fi destul de ușoare sau pot provoca modificări genetice și mutații, afectând astfel generațiile ulterioare. Unul dintre primii care suferă este funcția hematopoietică, pacienții suferă adesea de o formă de cancer. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, tratamentul se dovedește a fi destul de ineficient și constă doar în respectarea unui regim aseptic și eliminarea simptomelor.

Prevenirea

Prevenirea condițiilor asociate cu expunerea la radiații este destul de simplă - rămâneți departe de zonele cu niveluri ridicate de radiații. Din păcate, acest lucru nu este întotdeauna posibil, deoarece multe tehnologii moderne folosesc elemente active într-o formă sau alta. În plus, nu toată lumea poartă cu ei un dozimetru portabil de radiații pentru a ști că se află într-o zonă în care expunerea prelungită poate provoca daune. Cu toate acestea, există anumite măsuri de prevenire și protejare împotriva radiațiilor periculoase, deși nu există multe dintre ele.

În primul rând, aceasta este o ecranare. Aproape toți cei care au venit pentru o radiografie a unei anumite părți a corpului au întâlnit asta. Dacă vorbim despre coloana cervicală coloana vertebrală sau craniul, medicul sugerează purtarea unui șorț special cu elemente de plumb cusute în el, care să nu permită trecerea radiațiilor. În al doilea rând, puteți menține rezistența organismului luând vitaminele C, B 6 și P. În sfârșit, există medicamente speciale - radioprotectoare. În multe cazuri, acestea se dovedesc a fi foarte eficiente.

Dezvoltarea constantă a energiei nucleare ridică în mod inevitabil problema necesității de a asigura securitatea radiațiilor pentru populație și mediu. mediul natural. Accidentele cu radiații relativ rare (mai ales în zorii dezvoltării energiei nucleare - Tabelul 1) au avut un impact emoțional uriaș asupra populației, ducând la o teamă extremă de amenințarea radiațiilor invizibile (așa-numita radiofobie).

tabelul 1

Cel mai accidente semnificative la centrale nucleare (conform: Bekman, 2005; Sivintsev, Khrulev, 1995; Cernobîl..., 1990; Snakin et al., 2012)

Creșterea sentimentului negativ a fost facilitată și de lipsa de informații cu privire la această problemă, atât din cauza limitărilor cunoștințelor noastre, cât și din cauza secretului majorității proiectelor de radiații din Rusia și din străinătate. Accidentele din Ural, care au avut loc în 1949–1967, au dus la o poluare extinsă a mediului cu deșeuri radioactive din complexul de arme nucleare Mayak (Ozersk Regiunea Chelyabinsk- orez. 1). Ca urmare a accidentelor și incidentelor cu radiații la instalațiile Mayak PA, până la sfârșitul anilor 1960. A existat o contaminare radioactivă a zonei industriale a întreprinderii și a unei părți din teritoriile regiunilor Chelyabinsk, Sverdlovsk și Kurgan.

Orez. 1. Subiecte Federația Rusă afectate de impactul software-ului Mayak

Principalele cauze ale poluării sunt: ​​deversările de deşeuri radioactive lichide (LRW) în bazinul hidrografic. Scurgeri din 1949 până în 1956, care au dus la poluarea zonelor de apă Techa și Iset;

explozia unui rezervor de stocare a deșeurilor radioactive (RAW) în 1957, care a dus la formarea Urmei Radioactive a Uralului de Est (EURT); vânt în derivă din lac Deșeurile radioactive din Karachay în 1967 (urme Karachay), precum și eliberările tehnologice de radionuclizi ca urmare a activităților de producție ale AP Mayak.

Situația actuală se caracterizează prin suprapunerea câmpurilor radioactive ale acestor evenimente, complicate de factori hidrometeorologici și de peisaj. Incidentele de mai sus diferă semnificativ în natură (căile de apă și aer ale radionuclizilor care intră în mediu) și consecințe. Este necesar să se remarce neuniformitatea precipitațiilor radionuclizilor și caracteristicile migrării acestora în diferite obiecte de mediu. Unele componente ale mediului acumulează radionuclizi, altele sunt un mediu de tranzit. Conținutul de radionuclizi cu viață lungă 137 Cs și 90 Sr din râu. Debitul scade treptat, dar se produce o poluare sistematică a apei din cauza filtrării radionuclizilor din cascada de rezervoare Techa care conțin deșeuri radioactive. În plus, rămâne amenințarea cu poluarea masivă a râului în cazul unei încălcări a integrității barajelor din cauza unui cutremur sau a unui atac terorist. EURT și traseul Karachay-ului se caracterizează printr-o scădere a implicării radionuclizilor în lanțurile trofice, datorită proceselor de dezintegrare radioactivă, legare fizico-chimică și migrare (Kostyuchenko, 2005). Apele naturale, soluri, vegetație, lumea animală si omul. Pentru a minimiza consecințele contaminării radioactive a teritoriilor, au fost luate diferite măsuri de protecție.

La mulți ani de la accident, problema revenirii la

utilizare economică lacuri, râuri, pășuni, păduri etc. contaminate anterior, ceea ce necesită o justificare serioasă și cunoașterea tiparelor radio-ecologice ale comportamentului radionuclizilor în obiectele din mediu. DESPRE ACTIVITĂȚILE LUI „MAYAK”

Asociația de producție Mayak este prima întreprindere din URSS pentru producția industrială de plutoniu-239, care a luat naștere din Uzina nr. 817, situată în nordul regiunii Chelyabinsk, la 70 de kilometri de milionul de puternic Chelyabinsk, în apropiere de vechiul Orașele din Ural Kyshtym și Kasli. Întreprinderea a fost construită imediat după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial pentru a rezolva probleme științifice, tehnice și de producție fără precedent în crearea arme nucleare Uniunea Sovietică. Timp de zeci de ani, atingerea obiectivelor politico-militare a retrogradat protecția mediului pe plan secund. Ritmul extrem de ridicat de dezvoltare a echipamentelor tehnologice unice, construirea și punerea în funcțiune de noi instalații de producție, lipsa cunoștințelor științifice și a experienței tehnologice au dat naștere unor probleme serioase în domeniul protecției mediului și sănătății umane. În condiții de lipsă acută de resurse și timp, au fost adoptate scheme simplificate de gestionare a deșeurilor radioactive (RAW).

Până în toamna anului 1951, deșeurile lichide erau aruncate în râu. Techa. În perioada următoare, rezervoarele naturale și artificiale au fost folosite ca depozite pentru deșeurile radioactive lichide (LRW) (deșeurile cu cel mai mare nivel de activitate au fost evacuate din toamna anului 1951 în rezervorul B-9 - Lacul Karachay). Semnificativ în anii 1950–60. Au fost, de asemenea, emisii de gaze și aerosoli de substanțe radioactive prin conducte înalte (până la 150 m) în atmosferă. Ulterior, a fost creat un sistem eficient de stații de tratare a gazelor (Stukalov, Rovny, 2009).

PA Mayak este o întreprindere specială de securitate: teritoriul împrejmuit și păzit ocupă aproximativ 200 km 2 (care este însă de zeci de ori mai puțin decât teritoriul complexului nuclear Hanford „înrudit” din SUA). Toate unitățile principale de producție au fost și sunt situate aici de-a lungul malului sudic al lacului „tehnic”. Kyzyl-Tyash și la 10 km de zona industrială, între lacurile Kyzyl-Tyash și Irtyash, există un centru rezidențial al PA Mayak - orașul Ozyorsk, cunoscut mai întâi ca Chelyabinsk-40, apoi ca Chelyabinsk-65. Viața orașului este direct legată de activitățile fabricii (Evseev, 2003).

În prezent sunt acceptate următoarele estimări ale eliberării de radionuclizi în mediul extern:
1) deversarea deșeurilor radioactive lichide în râu. Techa în perioada 1949–1956 este estimată la 76 milioane m3 de apă uzată cu o activitate totală de 2,75 MCi. Descărcarea conține 90 Sr – 11,6%; 137 Cs – 12,2% (Dekteva et al., 1992). De remarcat că toată documentația de contabilizare a deversărilor de la instalația radiochimică în Techa în perioada de punere în funcțiune și dezvoltare a acesteia (1948–1951) a fost distrusă, prin urmare toate datele principale pentru această perioadă de evacuări de deșeuri radioactive lichide au fost obținute în mijlocul anilor ’50 folosind metoda de calcul ( Liquidation..., 2006);
2) explozia unei instalații de depozitare (can nr. 14) a deșeurilor puternic radioactive la 29 septembrie 1957. Din cei 20 de MCi eliberați în atmosferă, poluarea estimată la 18 MCi a scăzut în zona sitului industrial al întreprinderii , și 2 MCi s-au răspândit în direcția nord-est din zona industrială a AP Mayak » formând urma radioactivă a Uralului de Est (EURT). La cartografierea în 1958, zona de urme a fost evidențiată printr-o izolinie de densitate de poluare de 0,2 Ci/km 2 pentru 90 Sr (lungimea urmei este de aproximativ 300 km cu o lățime de 6 până la 15 km). Ponderea 90 Sr în emisie a fost de 5,4%, iar 137 Cs a fost mai mică de 1% (Lichidation..., 2006);
3) ca urmare a dispersării vântului a sedimentelor radioactive din lac. Karachay, în aprilie–mai 1967, 0,6 MCi de radionuclizi au fost eliberați în atmosferă (Resonance..., 1991). Compoziția emisiei: 90 Sr+ 90 Y – 34%; 137 Cs – 48%. Ulterior, teritoriul contaminat ca urmare a acestui incident a fost numit urmă de Karachai;
4) rezultatele monitorizării radiațiilor plutoniului (pentru izotopii 238 Pu și 239+240 Pu) au arătat că, pe lângă situațiile de urgență, una dintre principalele surse ale prezenței plutoniului în mediul AP Mayak este și tehnologică de rutină. emisii în atmosferă (Bakurov, Rovny, 2006).

Evaluarea ariei totale de distribuție a contaminării radioactive la EURT este ambiguă. Într-o serie de documente de arhivă, suprafața totală a teritoriului contaminat din 1957, în limitele a 0,1 Ci/km 2 pentru 90 Sr, a fost estimată la 8,8 mii km 2. Valorile de 0,1 Ci/km 2 au fost cele mai mici și au fost acceptate ca o densitate de poluare de fond detectabilă în mod fiabil. Teritoriul din limitele zonei 2 Ci/km 2 pentru 90 Sr a fost extins la statutul oficial de „zonă contaminată radioactiv”, sub rezerva aplicării măsurilor de radioprotecție a populației. Acest teritoriu este o fâșie de 4–6 km lățime și 105 km lungime. Suprafața sa este de aproximativ 1000 km2 (East-Uralsky..., 2000; Liquidation..., 2006). În câmpia inundabilă a râului. Techa 8 mii de hectare de teren au fost retrase din folosirea terenului.

Principalul factor care determină gradul de expunere la radiații asupra populației este densitatea contaminării radioactive a zonei cu radionuclizi cu viață lungă. Amestecul de produse radioactive dispersate ca urmare a exploziei și a împrăștierii vântului a constat în principal din radionuclizi de scurtă durată: 144 Ce, 144 Pr, 95 Zr, 95 Nb. Principalul pericol pe termen lung a fost reprezentat de 90 Sr longeviv, cu un timp de înjumătățire de 28,6 ani (Physical Values, 1991).

Principalele motive pentru care 90 Sr a fost adoptat ca radionuclid de referință, pe baza conținutului căruia se evaluează nivelul de contaminare radioactivă a unei zone, sunt: ​​timpul de înjumătățire (care este destul de lung și va determina radioactivitatea teritoriilor pentru o perioadă lungă de timp). timp); conținutul său destul de ridicat de 90 Sr în emisii, motiv pentru care a jucat și continuă să joace un rol major în formarea de doze de iradiere pe termen lung la organismele vii.

În tabel Tabelul 2 prezintă zonele de contaminare a solului determinate experimental (în limita a 0,3 Ci/km2) cu 90 Sr și 137 Cs, precum și activitățile depuse în teritoriul influențat de AP Mayak.

masa 2

Evaluarea gradului de poluare în zona de influență a PA Mayak

Teritoriile supuse contaminării radioactive, în conformitate cu legile federale nr. 1244-1 din 15 mai 1999, nr. 175 din 26 noiembrie 1998, nr. 122 din 22 august 2004, sunt împărțite în următoarele zone: înstrăinare, strămutare , resedinta cu drept de relocare.

În zona de excludere de pe teritoriul Federației Ruse, reședința permanentă a populației este interzisă, activitate economicăși managementul mediului. Criteriile de înstrăinare sunt densitățile de poluare: pentru cesiu-137 de la 40 Ci/km 2, pentru stronțiu-90 de la 15 Ci/km 2.

Zona de relocare este o parte a teritoriului din afara zonei de excludere unde densitatea contaminării solului cu cesiu-137 este de peste 15 Ci/km 2 sau cu stronțiu-90 – peste 3 Ci/km 2, sau cu plutoniu-239 și 240 – peste 0,1 Ci/ km 2. Inițial, din 1958 până în 1999, a fost adoptat un nivel de densitate a poluării cu stronțiu-90 de 4 Ci/km 2 ca criteriu de relocare.

Zona de rezidență cu drept de relocare face parte din teritoriul din afara zonei de excludere și zona de relocare cu densitatea contaminării solului cu cesiu-137 de la 5 la 15 Ci/km 2 .

Amploarea accidentelor se manifestă și prin mărimea costurilor materiale care vizează eliminarea consecințelor acute ale incidentelor.

Pentru a proteja populația de expunerea la radiații în timpul contactului cu râul. Au fost ridicate garduri Techa și a fost introdusă protecția zonelor inundabile în interior aşezări. Construcția conductelor de apă a fost finalizată.

Populația a fost evacuată din cele mai defavorizate așezări. În perioada 1955–1960 7.500 de locuitori au fost relocați din 23 de așezări.

După stabilirea limitelor EURT în 1958, 59 de mii de hectare de teren din regiunea Chelyabinsk au fost retrase din uz economic. și 47 de mii de hectare în regiunea Sverdlovsk, din care 55% erau terenuri agricole.

POLUAREA RÂULUI TECHA

Poluarea râului Scurgerea a avut loc ca urmare a deversărilor autorizate și de urgență de deșeuri radioactive lichide din reactoarele Mayak PA într-o rețea hidrografică deschisă.

De la punerea în funcțiune a Asociației de Producție Mayak în 1949, râul Techa a fost folosit pentru evacuarea planificată și de urgență a deșeurilor lichide. În fig. 2 prezintă o hartă schematică a râului. Techa și așezările pe malurile sale.

Până în 1951, deversarea s-a efectuat direct în iazul existent, care a fost inclus ulterior în sistemul de rezervoare industriale.

Orez. 2. Schema râului. Techa și așezările pe malurile sale În noiembrie 1951, deversarea deșeurilor radioactive lichide din producția radiochimică în râu. Curgerea a fost oprită și efectuată în lac. Karachay. Din acest moment, în râu. Apa de răcire de nivel scăzut din reactoarele industriale, apa de drenaj și apa menajeră a continuat să se scurgă. În fig. Figura 3 prezintă o diagramă a rezervoarelor industriale în diverși ani (Mokrov, 2002). Orez. 3. Schema rezervoarelor industriale în

ani diferiti

iar în prezent: V-1–V-11 – rezervoare; P-1–P-11 – baraje; LBK – canal pe malul stâng, PBK – canal pe malul drept

În tabel Tabelul 3 oferă date cu privire la deversările medii anuale de deșeuri radioactive lichide în perioada 1949–1956.

În tabel 4 oferă informații despre compoziția de radionuclizi a deșeurilor radioactive lichide deversate în rezervorul 3 (V-3) în perioada 1949–1956. (Surse..., 2000)

Tabelul 3

Evacuări medii anuale de deșeuri radioactive lichide în 1949–1956.

În 1949–1951 cea mai mare parte a nuclizilor radioactivi au fost aruncate (aproximativ 12 PBq de stronțiu-90, 13 PBq de cesiu-137, 10 6 PBq de radionuclizi de scurtă durată). În perioada 1951-1956. intensitatea deversărilor de activitate în sistemul fluvial a scăzut de 100 de ori, iar după 1956, deșeurile de nivel mediu au început să intre în rețeaua hidraulică deschisă în cantități mici. Pentru perioada 1949-1956. în ecosistemul fluvial Scurgerea a eliberat aproximativ 76 de milioane de m3 de apă radioactivă reziduală, cu o activitate totală de radiație beta de 2,75 MCi.

Din cantitatea totală de radionuclizi artificiali deversați în rețeaua hidrografică deschisă, aproximativ 75% a fost reținută în lunca mlăștinoasă și în sedimentele de fund în cursurile superioare ale râului. Cea mai mare acumulare de radionuclizi în cursurile superioare ale râului se explică prin prezența acolo a unei lunci mlăștinoase, în care există depozite semnificative de turbă cu capacitate maximă de sorbție în comparație cu luturilor și luturilor nisipoase caracteristice zonei inundabile mai înguste din mijloc și inferioară. ajunge.

Aproximativ 80% din întreaga suprafață a luncii râului, pe care s-a acumulat până la 98% din activitatea totală a radionuclizilor depuși în sedimentele de luncă și canal, a fost izolată prin crearea unei cascade de rezervoare.

În 1956, valea a fost blocată de un baraj orb, iar debitul de substanţe radioactive în tronsoanele subiacente ale râului a fost redus la niveluri de circa 0,5 Ci/zi. Construcția unui alt baraj în 1963–1964 a izolat aproape complet instalațiile hidrochimice ale întreprinderii și s-a format Cascada de Rezervoare Techinsky (TCR).

• Din 1964 până în prezent, i.e. în perioada în care deşeurile radioactive lichide au fost deversate în râu. Debitul a fost complet oprit iar partea cea mai poluată a râului este practic izolată de zonele din aval prin baraje principalele surse de radionuclizi care intră în râu sunt:
• două canale de ocolire: malul stâng (LBK) și malul drept (RBC), prin care se drenează apele de inundații de suprafață; LBK reglează fluxul de apă din sistemul de lacuri Irtyash-Kasli, iar PBK reglează debitul râului. Micheljak;
• Secțiuni de luncă de râu situate sub barajul lacului de acumulare nr. 11, poluate anterior ca urmare a viiturii râului. Acestea, în special, includ o zonă umedă pe ambele maluri ale râului, o zonă de aproximativ 30–40 km 2 cu o rezervă de activitate de aproximativ 6 KCi pentru stronțiu-90, 9 KCi pentru cesiu-137 și 11. KCi pentru izotopii plutoniului. Capacitatea crescută de sorbție a solurilor mlăștinoase a condus la niveluri ridicate de poluare în timpul inundațiilor râurilor, iar în prezent mlaștinile Asanovsky sunt o sursă constantă de poluare secundară. apa râului ca urmare a spălării radionuclizilor conţinuţi în aceştia de inundaţii şi apele de suprafaţă.

Calculele bilanțului apei efectuate de specialiștii Mayak PA arată că în condițiile de conținut de apă pozitiv stabilite în regiune, apa este filtrată din rezervorul cantilever TKV prin corpul barajului 11 și al barajelor laterale, prin LBC și PBC.

În general, debitul total al râului. O scurgere se formează sub influența a doi factori principali:

1. reîncărcare naturală: ape de inundații, apa de ploaie, ape subterane, afluenți ai râurilor;
2. reîncărcare tehnologică: ape PBC și LBK, apă de filtrare prin corpul barajului 11.

O contribuție semnificativă la redistribuirea radionuclizilor o au procesele de desorbție a radionuclizilor din sedimentele de fund și spălarea radionuclizilor din bazinul hidrografic.

În perioada de descărcări maxime, activitatea volumetrică a radionuclizilor beta-emițători din apă a atins 10 5 –10 6 Bq/l, în sedimentele de fund 10 7 –10 8 Bq/kg. Toate componentele ecosistemului fluvial au fost expuse la contaminare radioactivă. În această perioadă, a avut loc o moarte în masă a unui număr de organisme acvatice (moluște mari, raci, pești bentonici, păsări de apă etc.) la distanțe de până la 100–200 km de la sursa de deversare. După încetarea deversărilor, ecosistemul acvatic a fost curățat semnificativ de radionuclizi, dar până în prezent poluarea sistem fluvial

iar câmpia inundabilă mlăștinoasă (în primul rând în zona „mlaștinilor Asanovsky”) este de 100–100.000 de ori mai mare decât valorile fondului regional, neassociate cu incidentele care au avut loc, pentru 90 Sr, 137 Cs și izotopi de plutoniu (Stukalov, Rovny, 2009).

În prezent, conform „Raportului de stat” (2011), în cursul mijlociu și inferior al râului. Techa 90 Sr este principalul radionuclid care formează doza pentru apă. Activitate volumetrică medie anuală de 90 Sr în apa râului. Scurgerea (satul Muslyumovo) în 2010 a fost de 1,5 ori mai mare decât în ​​2009 și s-a ridicat la 18,5 Bq/l. Această valoare este de 3,7 ori mai mare decât nivelul de intervenție (IL) pentru populație conform NRB-99/2009 și de peste 4 ordine de mărime mai mare decât nivelul de fond pentru râurile rusești. În apa râului Iset (satul Mekhonskoye), după ce râurile Techa și Miass s-au scurs în el, activitatea volumetrică medie anuală de 90 Sr a crescut de aproximativ 1,5 ori și s-a ridicat la 1,4 Bq/l, care este de 3,6 ori mai mică decât HC.

Trebuie remarcat faptul că 90 Sr este mai mult de 95% în stare solubilă în apă și, prin urmare, migrează pe distanțe lungi de-a lungul sistemului hidrografic.

În apele râurilor Karabolka și Sinara care curg prin teritoriul EURT, activitatea volumetrică medie anuală de 90 Sr a rămas și ea aproximativ la nivelul anului 2009 și s-a ridicat la 1,1, respectiv 0,2 Bq/l.

În r. În Techa, s-a observat și un conținut crescut de tritiu în comparație cu nivelurile de fond pentru râurile rusești. Activitatea volumetrică anuală medie a tritiului în 2010 în râu. Techa (satul Muslyumovo, eșantionarea a durat șapte luni) a fost de 226 Bq/l, ceea ce depășește de peste 100 de ori nivelul de fond (2,2 Bq/l) (Raportul de stat..., 2011).

În prezent r. Techa rămâne cel mai poluat din partea asiatică a Rusiei, deoarece există o îndepărtare regulată a radionuclizilor din mlaștinile Asanovsky și, datorită filtrării apei prin barajul din rezervoarele artificiale și naturale de pe teritoriul Întreprinderii Unitare de Stat Federal. PA Mayak, în canalele de ocolire.

În ciuda limitării semnificative a pătrunderii radionuclizilor în râu. Scurgere în legătură cu încetarea deversărilor directe de deșeuri radioactive lichide, precum și în legătură cu construcția în anii 1951–1964. baraje și canale de ocolire, contaminarea apei din râu cu radionuclizi rămâne încă destul de mare.

Astfel, trebuie remarcate următoarele modele principale de distribuție a radioactivității în râu. Techa:

1. În prezent, principalii radionuclizi formatori de doză din ecosistemul fluvial. Cele actuale sunt stronțiul-90 și cesiu-137.
2. Cesiu-137, datorită proprietăților sale fizico-chimice, este absorbit în principal în solurile de luncă din cursurile superioare ale râului; concentrațiile sale în apă sunt scăzute, mai mici de 1 Bq/l, ceea ce este mult mai mic decât HC conform NRB-99 pentru acest izotop.
3. Stronțiul-90, fiind într-o formă foarte solubilă, este mobil și se găsește în concentrații mari în apă (depășește HC conform NRB-99), migrează bine în aval de râu, provocând poluarea râului până la confluența acestuia cu râul. . Am setat.
4. Concentrațiile de stronțiu-90 sunt în relatie inversa asupra conținutului de apă al râului (debitul de apă). Cu toate acestea, uneori, această interdependență este încălcată, ceea ce se poate datora introducerii suplimentare de radionuclizi în rețeaua hidrografică deschisă din cursurile superioare ale râului.

Pe 29 septembrie 1957 la ora 16:22, din cauza defecțiunii sistemului de răcire, s-a produs o explozie într-un rezervor cu un volum de 300 m 3, care conținea aproximativ 80 m 3 de deșeuri nucleare puternic radioactive. Explozia, estimată la zeci de tone echivalent TNT, a distrus rezervorul, a fost aruncată o pardoseală de beton cu grosimea de 1 m și cântărind 160 de tone, aproximativ 20 MCi (7,4 10 17 Bq) substanțe radioactive (144 Ce+ 144 Pr, 95 Nb+ 95). Zr, 90 Sr, 137 Cs, izotopi de plutoniu etc.), dintre care aproximativ 18 MCi au căzut pe teritoriul AP Mayak și aproximativ 2 MCi - dincolo de granițele sale, formând Urma Radioactivă a Uralului de Est (EURT). Nimeni nu a murit direct în urma exploziei.

Unele dintre substanțele radioactive au fost ridicate de explozie la o înălțime de 1–2 km și au format un nor format din aerosoli lichizi și solizi. În 10-11 ore, substanțele radioactive au căzut pe o distanță de 300-350 km în direcția nord-est de locul exploziei.

Primul studiu de radiații al teritoriului din apropierea structurii de urgență și în punctele îndepărtate ale sitului industrial al AP Mayak a fost finalizat până în noaptea de 30 septembrie 1957. Rezultatele măsurătorilor operaționale au arătat că rata dozei de expunere a radiațiilor gamma în zona cercetată atinge valori extrem de ridicate.

În perioada 10-20 octombrie 1957, forțele Laboratorului Central al Asociației de Producție Mayak au efectuat primul studiu de radiație a teritoriilor din regiunile Chelyabinsk, Sverdlovsk, Kurgan și Tyumen care au fost supuse contaminării radioactive.

Sondajul a fost realizat cu ajutorul radiometrelor instalate pe mașini. A făcut posibilă stabilirea gradului de contaminare a teritoriilor situate într-o zonă îndepărtată de explozie.

Ecosistemele terestre și acvatice ale teritoriului EURT (lacurile Uruskul, Berdenish, Kozhakul, râul Karabolka, mlaștina Bugai etc.) au fost contaminate cu substanțe radioactive. În partea de sus a traseului, a existat o moarte masivă a părților individuale ale ecosistemelor (pin, o serie de specii plante erbacee, fauna solului etc.). Activitatea beta totală a apei a ajuns la 1000–10.000 Bq/l în perioada inițială; nivelurile de contaminare a solului în partea de cap a EURT au atins 2000 Ci/km 2 și mai mult. Rolul principal în poluarea pe termen lung a terestre și sisteme de apă joacă 90 Sr (Stukalov, Rovny, 2009).

Pentru a preveni răspândirea radionuclizilor, în 1959, prin hotărâre de guvern, s-a format o zonă de protecție sanitară în partea cea mai contaminată a urmei radioactive, unde era interzisă orice activitate economică. În 1958, teritoriile cu o densitate de contaminare cu stronțiu-90 mai mare de 2 Ci/km 2 cu o suprafață totală de aproximativ 1000 km 2 au fost retrase din uz economic. Așezările din acest teritoriu au fost evacuate. Dar la granița zonei cu o densitate de 2 Ci/km 2 au rămas mai multe așezări, printre care Tatarskaya Karabolka (aproximativ 500 de locuitori) și Musakaevo (aproximativ 100 de locuitori).

De remarcat că locuitorii așezărilor situate practic în afara urmelor folosite pentru nevoi economice (fân, pășunat) teritorii în care nivelul de contaminare cu 90 Sr a atins valori de 100 Ci/km 2 începând cu anul 1957. Ca urmare, solul parcelelor menajere a fost supus unei poluări secundare (s-a folosit gunoi de grajd îmbogățit cu 90 Sr ca îngrășământ).

FORMAREA TRAILULUI KARACHAY

Din octombrie 1951, fluxul principal de deșeuri radioactive lichide din producție a fost direcționat în mlaștina naturală de tip Karachay (care, ca urmare, s-a transformat într-un lac artificial numit „Reservoir V-9”), unde, conform datelor oficiale, mai multe s-au acumulat treptat peste 120 MCi de activitate, dintre care 40% stronțiu-90 și 60% cesiu-137. Înainte de începerea lucrărilor de rambleu al rezervorului, radionuclizii au fost distribuiti aproximativ astfel: 7% în apă, 41% în luturile patului rezervorului, 52% în sedimentele de fund în mișcare.

În aprilie 1967, în zona adiacentă zonei industriale a AP Mayak a fost observată o creștere a precipitațiilor de substanțe radioactive. Precipitațiile radioactive au fost cauzate de transferul vântului de praf radioactiv din lac. Karachay-ul cauzat de condiții meteorologice neobișnuite în comparație cu mediile pe termen lung:

• cantitate insuficientă precipitatii atmosferice pe parcursul perioada de iarna timpul 1966–1967;
• primăvară timpurie și uscată;
• prezența vântului puternic cu rafale.

Conform statie meteorologicaÎntreprindere, în perioada decembrie-martie au scăzut aproximativ 36 mm de precipitații, ceea ce a reprezentat doar 10% din norma medie pe termen lung tipică pentru această perioadă de timp. Primavara timpurie a dus la faptul că până pe 20 martie nu era acoperire de zăpadă, iar stratul superior de sol era uscat. O creștere suplimentară a temperaturii a contribuit la încălzirea solului și la apariția unor condiții de creștere a formării de praf. Datorită unei scăderi puternice a nivelului apei din rezervorul Karachay, malul lacului a fost expus, iar sedimentele radioactive de fund au fost implicate în formarea prafului.

În cursul lunii aprilie, s-au observat viteze medii zilnice ridicate ale vântului, cu o frecvență semnificativă în sectorul sud-sud-vest – vest-nord-vest (SSW-VNV). Mai ales puternic vânturi rafale au fost observate în zilele de 18 și 19 aprilie, viteza lor a atins 23 m/s.

La sfârșitul primului - începutul celui de-al doilea deceniu s-a observat o creștere a precipitațiilor nuclizilor radioactivi (dispersia prin vânt a sedimentelor de fund expuse ale lacului Karachay) nu numai în teritoriul imediat adiacent lacului. Karachay, dar și în zona situată în sectorul nord-est (NE-E) al amplasamentului industrial.

Când extrem Vânturi puterniceÎn perioada 18-19 aprilie, s-au observat concentrații mari de aerosoli radioactivi în stratul de aer de la sol. Astfel, în data de 18 aprilie, la o distanță de 2 km de lacul de acumulare Karachay în direcția vântului de la depozit, s-au observat concentrații de nuclizi beta-emițători în aer de până la 4·10 -12 Ci/l; Pe 19 aprilie, la o distanţă de 500 m de depozitul, concentraţia era de 4·10 -9 Ci/l, iar la o distanţă de 12 km – 4·10 -10 Ci/l.

În același timp, a fost observată o creștere a nivelului ratei dozei de expunere (măsurătorile au fost efectuate la o înălțime de 1 m deasupra suprafeței solului) la punctele de observare staționare situate în zonele ONIS, Khudaiberdinsk, filiala Kirov, CHPP Argayashskaya. , de 2-3 ori.

În aprilie–mai 1967 și în lunile următoare au fost efectuate studii de contaminare radioactivă a zonelor din jurul lacului. Karachay. S-au făcut măsurători ale densității de flux a particulelor beta cauzate de precipitațiile radioactive de la suprafața solului. Au fost măsurate și valorile ratei dozei de expunere în zonele studiate. În același timp, au fost determinate intensitatea și compoziția radionuclizică a precipitațiilor radioactive.

Determinările radiochimice și spectrometrice gamma ale compoziției contaminării, efectuate pe diferite probe de obiecte din mediu (filtre, tablete, vegetație naturală și cultivată, sol), au stabilit că substanța radioactivă era reprezentată de radionuclizi cu viață lungă, în principal 90 Sr, 137 Cs și 144 Ce. Compoziția izotopică a amestecului de substanțe radioactive din diferite probe de obiecte din mediu a fost aproximativ aceeași și pentru calcule ulterioare (pe baza rezultatelor măsurătorilor de control ale probelor de sol) a fost acceptată după cum urmează:

90 Sr+ 90 Y – 34%; 137 Cs – 48%; 144 Ce+ 144 Pr – 18%.

Pe baza rezultatelor unui sondaj dozimetric al teritoriului și determinării compoziției radioizotopilor, a fost întocmită o hartă a contaminării teritoriului rezultată din dispersarea prin vânt a substanțelor radioactive în primăvara anului 1967 (Fig. 4a).

Orez. 4a. Schema de contaminare a teritoriului rezultată din dispersarea prin vânt a substanțelor radioactive în primăvara anului 1967 (Khokhryakov și colab., 2002)

Condițiile meteorologice dificile și durata îndelungată a sursei de substanțe radioactive care intră în atmosferă au provocat contaminarea teritoriului situat într-un sector larg cu mai multe „limbi” în conformitate cu direcțiile predominante ale vântului la acel moment (Khokhryakov și colab., 2002).

Activitatea totală a radionuclizilor eliberați în atmosferă a fost estimată la 0,6 MCi, iar aria de contaminare a fost de 2700 km 2 (în afara zonei de producție a AP Mayak) (Rezonans..., 1991; Consecințe... , 2002).

Până în prezent, suprafața apei lacului. Karachai este practic absent (acoperit cu plăci de beton și pământ). Cu toate acestea, la adâncime, rămâne o lentilă de apă poluată, care se deplasează în direcția râurilor Mishelak și Techa.

EMISII TEHNOLOGICE DE RADIONUCLIDE

Unul dintre factorii importanți care au modelat contaminarea obiectelor din mediu și au determinat o expunere crescută a populației a fost emisiile programate (prevăzute de proiect) de nuclizi radioactivi în atmosferă de la țevile de eșapament ale AP Mayak.

Principal principiul tehnologic protejarea atmosferei de emisiile de substante radioactive a fost procesul de diluare si dispersie a gazelor si aerosolilor radioactivi prin eliberarea lor in atmosfera prin conducte inalte (pana la 150 m inaltime) (surse mari de emisii). Pe lângă emisiile mari, au fost operate câteva sute de surse cu emisii scăzute.

Radionuclizii care intră în atmosferă din surse cu emisii reduse poluează mediul în imediata apropiere a clădirilor și structurilor pe care se află. Impactul acestui tip de emisii asupra poluării mediului în zona în care locuiește populația este neglijabil în comparație cu efectul surselor mari, întrucât emisiile din acestea din urmă se răspândesc pe distanțe considerabile.

Prin surse mari de emisii au intrat radionuclizi de origine activare (14 C, 41 Ar, 51 Cr, 54 Mn etc.), produse de fisiune (gaze radioactive inerte, 90 Sr, 89 Sr, 95 Zr+ 95 Nb, 106 Ru+ 106). atmosfera Rh, 131 I, 137 Cs, 144 Ce+ 144 Pr etc.), precum și nuclizi alfa-emițători (239 Pu, 241 Am etc.) (Suslova și colab., 1995).

În perioada inițială de funcționare a centralei, nu au existat controale directe ale emisiilor. Cantitățile de radionuclizi care intră în atmosferă cu aerosoli au fost apreciate din rezultatele măsurătorilor nivelurilor de poluare ale obiectelor din mediu.

În acest caz, au fost utilizate date din măsurători ale activității beta specifice a vegetației (iarbă), zăpezii și solului.

Cadele de 137 Cs într-o zonă de 100 km în jurul AP Mayak, în medie peste 14 puncte de observare, în 2010 a rămas aproximativ la nivelul celor patru ani anteriori. Cantitatea medie anuală de precipitații de 137 Cs din atmosferă în 2010 în această zonă a fost de 5,1 Bq/m2 an. În așezarea urbană s-a observat cadența maximă de 137 Cs. Novogorny – 15,7 Bq/m2 an. Reducerea medie de 90 Sr pe an în jurul AP Mayak în 2010 a crescut ușor față de 2009 și s-a ridicat la 5,5 Bq/m2 an, caderea maximă de 90 Sr a fost observată în zona urbană. Novogorny – 16,9 Bq/m2 an.

Astfel, activitățile industriale ale AP Mayak au condus la contaminarea radioactivă pe scară largă a componentelor ecosistemelor terestre și acvatice. Uralii de Sud(Fig. 4b) până la niveluri letale de impact asupra părților individuale ale biocenozelor ( parte a capului VURSA, râul Techa, Karachay, Staroe Boloto). O serie de ecosisteme au rezistat încărcăturii antropice de radiații (teritoriul principal al EURT, ecosistemele terestre de pe teritoriul sitului industrial, lacurile Tatysh și Kyzyl-Tash) (Stukalov, Rovny, 2009).

Orez. 4b. Diagrama aproximativă a răspândirii contaminării radioactive a solului ca urmare a activităților PA Mayak

Contaminarea terenurilor cauzată de activitățile PA Mayak a necesitat înstrăinarea, recuperarea și munca acestora pentru a returna aceste terenuri pentru a fi utilizate în scopuri economice. Condițiile socio-economice de viață în zonele contaminate s-au schimbat. Zona zonei de protecție sanitară de-a lungul râului. Teche din regiunea Chelyabinsk s-a ridicat la aproximativ 8,8 mii de hectare. Măsurile luate în 1954 au vizat eliminarea posibilității populației de a folosi apa râului. Scurgeri pentru băutură și nevoile casnice, udarea grădinilor și adăparea animalelor. În limitele viiturii de primăvară a râului Techa a fost instituită o interdicție privind pescuitul, vânătoarea, pășunatul și parcarea animalelor, fânul și utilizarea terenurilor pentru construirea de clădiri rezidențiale și publice.

Organizarea protejate zona sanitara Ca urmare a contaminării cu deșeuri radioactive a câmpiilor inundabile ale râurilor Techa și Iset din regiunea Kurgan, a creat anumite dificultăți cu cultivarea legumelor irigate și utilizarea unei părți din pășuni și fânețe. A fost scoasă din uz de-a lungul râului. Peste 5 mii de hectare de teren se scurg, inclusiv teren arabil - 600 de hectare, fânețe și pășuni - 3,2 mii de hectare, peste 600 de hectare de teren forestier și alte terenuri incomode de câmpie inundabilă. Evaluând alimentarea cu apă a populației, trebuie remarcat faptul că există un deficit semnificativ de apă potabilă.

Consecințele accidentului din 1957 și măsurile de reabilitare pentru eliminarea lor au avut caracter general pe tot teritoriul EURT, ținând cont de nivelul de contaminare al teritoriilor. Pe teritoriul regiunii Chelyabinsk, zonele cu o populație angajată în agricultură și exploatarea minereului și a materiilor prime nemetalice au fost pe calea răspândirii EURT.

În 1958, diviziile a două departamente de minerit, Yugo-Konevsky și Boevsky, au încetat să mai funcționeze. Activitatea partidelor de explorare geologică și a altor întreprinderi mici din diverse industrii (lumină, pescuit etc.) a fost oprită. O problemă importantă a fost închiderea și blocarea instalațiilor miniere. Minereurile extrase de întreprinderi au fost clasificate drept materii prime strategice.

În zona EURT au încetat să mai existe 12 ferme colective, au fost retrase din folosință peste 28 de mii de hectare de teren agricol, inclusiv: teren arabil - aproximativ 19 mii de hectare, pășuni - aproape 3 mii de hectare, fânețe - peste 5 mii de hectare ( Khohryakov și colab., 1995).

În ultimii 55 de ani de la accidentul de la Mayak, asociat cu explozia unei cutii de deșeuri radioactive de mare activitate, și 45 de ani de la transferul vântului al sedimentelor de pe fundul lacului. În Karachay, ca urmare a dezintegrarii radioactive a 90 Sr și 137 Cs, situația radiațiilor s-a îmbunătățit semnificativ.

Cu toate acestea, există încă o nevoie de a înțelege gradul de pericol al managementului în zonele mari contaminate.