Высокоактивные отходы
Высокоактивные отходы ( ВАО ) — это вид ядерных отходов, образующихся в результате переработки отработанного ядерного топлива. [1] Он существует в двух основных формах:
- первого и второго цикла Рафинат и другие потоки отходов, образующиеся в результате ядерной переработки .
- Отходы, образующиеся при остекловывании жидких высокоактивных отходов.
Жидкие высокоактивные отходы обычно временно хранятся в подземных резервуарах до остеклования. Большая часть высокоактивных отходов, образовавшихся в результате Манхэттенского проекта и программ вооружений времен холодной войны, существует в этой форме, поскольку финансирование дальнейшей переработки обычно не было частью первоначальных программ вооружений. Рассматриваются как отработавшее ядерное топливо, так и остеклованные отходы. [2] в качестве подходящих форм для долгосрочного захоронения после периода временного хранения в случае отработавшего ядерного топлива.
ВАО содержат множество продуктов деления и трансурановых элементов, образующихся в активной зоне реактора , и являются типом ядерных отходов с наибольшей активностью. ВАО составляют более 95% общей радиоактивности, образующейся в процессе ядерной энергетики. Другими словами, хотя большая часть ядерных отходов представляет 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 отходов высокого уровня активности.
Некоторые страны, особенно Франция, перерабатывают коммерческое отработавшее топливо.
Высокоактивные отходы очень радиоактивны и поэтому требуют специальной защиты при обращении и транспортировке. Первоначально он также нуждается в охлаждении, поскольку выделяет много тепла. Большая часть тепла, по крайней мере после распада короткоживущих нуклидов, исходит от среднеживущих 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. [3] Если бы топливо было переработано и остекловано , объем отходов составил бы всего около трех кубических метров в год, но теплота распада была бы почти такой же.
Принято считать, что конечные отходы будут захоронены в глубоком геологическом хранилище , и многие страны разработали планы создания такого объекта, включая Финляндию , Францию , Японию , США и Швецию .
Определения
[ редактировать ]| Нуклид | т 1 ⁄ 2 | Урожай | вопрос [а 1] | Выход |
|---|---|---|---|---|
| ( И ) | (%) [а 2] | ( кэВ ) | ||
| 99 Тс | 0.211 | 6.1385 | 294 | б |
| 126 Сн | 0.230 | 0.1084 | 4050 [а 3] | б в |
| 79 Се | 0.327 | 0.0447 | 151 | б |
| 135 Cs | 1.33 | 6.9110 [а 4] | 269 | б |
| 93 Зр | 1.53 | 5.4575 | 91 | Выход |
| 107 ПД | 6.5 | 1.2499 | 33 | б |
| 129 я | 15.7 | 0.8410 | 194 | Выход |
| ||||
| t ½ ( год ) | Урожай ( % ) | вопрос ( кэВ ) | Выход | |
|---|---|---|---|---|
| 155 Евросоюз | 4.76 | 0.0803 | 252 | Выход |
| 85 НОК | 10.76 | 0.2180 | 687 | Выход |
| 113 м компакт-диск | 14.1 | 0.0008 | 316 | б |
| 90 старший | 28.9 | 4.505 | 2826 | б |
| 137 Cs | 30.23 | 6.337 | 1176 | б с |
| 121 м Сн | 43.9 | 0.00005 | 390 | Выход |
| 151 см | 88.8 | 0.5314 | 77 | б |
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 другие высокорадиоактивные материалы, которые, согласно существующему законодательству, требуют постоянной изоляции. [4]
Отработанное (использованное) реакторное топливо .
- Отработанное ядерное топливо — это использованное реакторное топливо, которое больше не эффективно для выработки электроэнергии, поскольку процесс его деления замедлился из-за накопления реакционных ядов . Тем не менее, он по-прежнему термически горяч, высокорадиоактивен и потенциально опасен.
Отходы переработки .
- Материалы для ядерного оружия получают путем переработки отработавшего ядерного топлива реакторов-размножителей . Переработка — это метод химической обработки отработавшего топлива с целью отделения урана и плутония . Побочным продуктом переработки является высокорадиоактивный шламовый остаток.
Хранилище
[ редактировать ]
Высокоактивные отходы хранятся в течение 10 или 20 лет в бассейнах отработавшего топлива , а затем могут быть помещены в хранилища сухих контейнеров .
В 1997 году в 20 странах, на которые приходится большая часть мирового производства атомной энергии, емкость хранилищ отработавшего топлива в реакторах составляла 148 000 тонн, из которых было использовано 59%. Емкость внереакторного хранилища составила 78 000 тонн, при этом загружено 44%. [5]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ М.И. Оджован и М.И. Ли. Введение в иммобилизацию ядерных отходов. Эльзевир, Амстердам (2005)
- ^ Управление радиоактивными отходами
- ^ Управление радиоактивными отходами WNO
- ^ Департамент энергетики - РУКОВОДСТВО ПО УПРАВЛЕНИЮ РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ - DOE M 435.1-1
- ^ «Радиоактивные отходы» . martinfrost.ws. Архивировано из оригинала 3 декабря 2012 года . Проверено 16 апреля 2013 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Фентиман, Один В. и Джеймс Х. Сэлинг. Управление радиоактивными отходами . Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис, 2002. Второе изд.
- Лардж, Джон Х. Риски и опасности, возникающие при транспортировке облученного топлива и ядерных материалов в Соединенном Королевстве R3144-A1, март 2006 г. [1]
