Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
См. Также: Обращение с высокоактивными радиоактивными отходами
Сайт Ханфорд представляет 7-9 процентов радиоактивных отходов высокого уровня Америки по объему. Ядерные реакторы на берегу реки Хэнфорд вдоль реки Колумбия, январь 1960 года.

Высокоактивные отходы ( ВАО ) - это тип ядерных отходов, образующихся при переработке отработавшего ядерного топлива. [1] Он существует в двух основных формах:

Жидкие высокоактивные отходы обычно временно хранятся в подземных резервуарах до остекловывания. Большая часть высокоактивных отходов, образовавшихся в результате Манхэттенского проекта и оружейных программ времен холодной войны, существует в этой форме, потому что финансирование для дальнейшей переработки обычно не входило в первоначальные оружейные программы. Как отработавшее ядерное топливо, так и остеклованные отходы рассматриваются [2] как подходящие формы для долгосрочного захоронения после периода временного хранения в случае отработавшего ядерного топлива.

ВАО содержат многие продукты деления и трансурановые элементы, образующиеся в активной зоне реактора, и представляют собой наиболее активный вид ядерных отходов. На ВАО приходится более 95% общей радиоактивности, производимой в процессе ядерной энергетики. Другими словами, хотя большинство ядерных отходов представляют собой отходы низкого и среднего уровня активности, такие как защитная одежда и оборудование, загрязненные радиацией, большая часть радиоактивности, образующейся в процессе производства ядерной энергии, происходит из высокоактивных отходов.

В США ВАО от переработки отработавшего топлива электростанций составляют менее 1% от общего объема ВАО США; остальное связано с обороной. [3] Некоторые другие страны, в частности Франция, перерабатывают коммерческое отработавшее топливо.

Высокоактивные отходы очень радиоактивны и поэтому требуют специальной защиты при обращении и транспортировке. Первоначально он также нуждается в охлаждении, так как выделяет много тепла. Большая часть тепла, по крайней мере после распада короткоживущих нуклидов, исходит от средноживущих продуктов деления цезия-137 и стронция-90 , период полураспада которых составляет порядка 30 лет.

Типичный большой ядерный реактор мощностью 1000 МВт производит 25–30 тонн отработавшего топлива в год. [4] Если бы топливо было переработано и остекловано , объем отходов составил бы всего около трех кубических метров в год, но остаточное тепло было бы почти таким же.

Принято считать, что окончательные отходы будут захоронены в глубоком геологическом хранилище , и многие страны разработали планы для такого захоронения , в том числе Финляндия , Франция , Япония , США и Швеция .

Определения [ править ]

Долгоживущие продукты деления
Нуклидт 1 / 2Урожай
Энергия распада [a 1]		Режим распада
( Ма )(%) [a 2]( кэВ )
99 Тс0,2116,1385294β
126 Sn0,2300,10844050 [a 3]β γ
79 Se0,3270,0447151β
93 Zr1,535,457591βγ
135 Cs2.36.9110 [a 4]269β
107 Pd6.51,249933β
129 Я15,70,8410194βγ
  1. ^ Энергия распада делится между β, нейтрино и γ, если таковые имеются.
  2. ^ За 65 делений тепловыми нейтронами U-235 и 35 делений Pu-239.
  3. ^ Имеет энергию распада 380 кэВ,
    но продукт распада Sb-126 имеет энергию распада 3,67 МэВ.
  4. ^ Ниже в тепловом реакторе, потому что предшественник поглощает нейтроны.
Среднесрочные жили
продукты деления
Реквизит:
Единица:		t ½
( а )		Доходность
( % )		Q *
( кэВ )		βγ *
155 евро4,760,0803252βγ
85 кр10,760,2180687βγ
113м кд14.10,0008316β
90 Sr28,94,5052826β
137 Cs30,236,3371176β γ
121 м Sn43,90,00005390βγ
151 см88,80,531477β

Высокоактивные отходы - это высокорадиоактивные отходы, образующиеся в результате переработки отработавшего ядерного топлива, включая жидкие отходы, образующиеся непосредственно при переработке, и любой твердый материал, полученный из таких жидких отходов, который содержит продукты деления в достаточных концентрациях; и другой высокорадиоактивный материал, который, как установлено в соответствии с действующим законодательством, требует постоянной изоляции. [5]

Отработанное (отработанное) реакторное топливо .

  • Отработанное ядерное топливо - это реакторное топливо, которое более неэффективно для выработки электроэнергии, поскольку процесс его деления замедлился из-за накопления реакционных ядов . Однако он по-прежнему термически горячий, очень радиоактивный и потенциально опасный.

Отходы от переработки .

  • Материалы для ядерного оружия приобретаются путем переработки отработавшего ядерного топлива реакторов-размножителей . Репроцессинг - это метод химической обработки отработавшего топлива для отделения урана и плутония . Побочным продуктом переработки является высокорадиоактивный осадок .






Удаление [ править ]

Основная статья: Обращение с высокоактивными радиоактивными отходами
Бассейн отработавшего топлива

Высокоактивные радиоактивные отходы хранятся в течение 10 или 20 лет в бассейнах выдержки отработавшего топлива , а затем могут быть помещены в хранилища сухих контейнеров .

В 1997 году в 20 странах, на долю которых приходится большая часть мирового производства ядерной энергии, емкость хранилищ отработавшего топлива на реакторах составляла 148 000 тонн, из которых было использовано 59%. Емкость внереакторного хранилища составила 78 000 тонн, при этом загружено 44%. [6] При ежегодном добавлении около 12 000 тонн вопросы окончательного захоронения не являются срочными.

См. Также [ править ]

  • Радиоактивные отходы
  • Низкоактивные отходы
  • Трансурановые отходы
  • Смешанные отходы
  • В вечность (фильм)

Заметки [ править ]

  1. ^ MI Ojovan и WE Ли. Введение в иммобилизацию ядерных отходов. Эльзевир, Амстердам (2005)
  2. ^ Управление радиоактивными отходами
  3. ^ Агентство по охране окружающей среды США, Отработанное ядерное топливо и высокоактивные радиоактивные отходы, www.epa.gov
  4. ^ Управление радиоактивными отходами WNO
  5. ^ Департамент энергетики - РУКОВОДСТВО ПО УТИЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ - DOE M 435.1-1
  6. ^ «Радиоактивные отходы» . martinfrost.ws. Архивировано из оригинала 3 декабря 2012 года . Проверено 16 апреля 2013 года .

Ссылки [ править ]

  • Фентиман, Один В. и Джеймс Х. Салинг. Обращение с радиоактивными отходами . Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис, 2002. Второе изд.
  • Large, John H. Риски и опасности, связанные с транспортировкой облученного топлива и ядерных материалов в Соединенном Королевстве R3144-A1, март 2006 г. [1]

Внешние ссылки [ править ]

  • Справочная информация NRC по радиоактивным отходам