Утилизация радиоактивных материалов

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков.

По природе ионизирующие излучения подразделяются на:

1. корпускулярные ионизирующие излучения (альфа излучение, бета излучение, нейтронное, поток заряженных частиц);

2. электромагнитные ионизирующие излучения (гамма излучение, рентгеновское излучение).

Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.

Активность (А)- мера радиоактивности радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени [2,4,5]:

 

,

 

где dN - ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния за промежуток времени dt.

Единица измерения активности – беккерель (Бк).

Активность минимально значимая МЗА (активность минимально значимая удельная, МЗУА) – активность (удельная активность) открытого источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которых, требуется разрешение органов Госсанэпиднадзора на использование этих источников.

Активность удельная A_m– отношение активности А радионуклида в веществе к массе m вещества:

 

 

 

Поглощенная доза (D)- величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

где de – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме;

dm – масса вещества в элементарном объеме.

Единица измерения – грей (Гр), 1 Гр = Дж/кг.

Эквивалентная доза (H) – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент (W_R) для данного вида излучения:

 

H=D*W_R,

 

где W_R – безразмерный коэффициент, характеризующий биологическое воздействие различных видов ионизирующих излучений на организм человека.

Единица измерения – Зиверт (Зв).

Эффективная доза (Е) – сумма произведений эквивалентных доз в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты (W_T). Эффективная доза используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных органов и тканей с учетом их различной радиочувствительности. Эффективная доза рассчитывается по формуле:

 

E= ,

 

где H_jT- эквивалентная доза в органе или ткани;

W_jT – взвешивающий коэффициент для соответствующего органа или ткани.

W_T определяет различную радиочувствительность органов и тканей к ионизирующему излучению. Единица измерения эффективной дозы – Зиверт (Зв).

Периодом полураспада радионуклида называется время, в течение которого активность радионуклида уменьшается вдвое.

Радиоактивные отходы по агрегатному состоянию подразделяются на жидкие, твердые и газообразные [3-5].

Классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов приведена в табл.1.

 

Таблица 1

Классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов

 

Категория отходов	Удельная активность, кБк/кг
Бета - излучающие радионуклиды	Альфа - излучающие радионуклиды	Трансурановые радионуклиды
Низкоактивные	менее 103	менее 102	менее 10
Среднеактивные	от 103 до 107	от 102 до 106	от 10 до 105
Высокоактивные	более 107	более 106	более 105

 

 

Газообразные радиоактивные отходы подлежат выдержке и (или) очистке на фильтрах с целью снижения их активности до уровней, регламентируемых допустимым выбросом, после чего могут быть удалены в атмосферу.

Система обращения с жидкими и твердыми радиоактивными отходами включает их сбор, сортировку, упаковку, временное хранение, кондиционирование (концентрирование, отверждение, прессование, сжигание), транспортирование, длительное хранение и (или) захоронение.

Радиоактивные отходы, содержащие радионуклиды с периодом полураспада менее 15 суток, собираются отдельно от других радиоактивных отходов и выдерживаются в местах временного хранения для снижения активности до уровней, не превышающих допустимые. После такой выдержки твердые отходы удаляются, как обычные промышленные отходы, а жидкие отходы могут использоваться организацией в системе оборотного хозяйственно - технического водоснабжения или сливаться в хозяйственно - бытовую канализацию.

Для очистки низкоактивных и среднеактивных жидких радиоактивных отходов применяют упаривание, ионный обмен, химические методы [2].

Для очистки газообразных радиоактивных отходов применяются пылеуловители различных типов (абсорберы, адсорбционные колонны, фильтры и др.).

Передача радиоактивных отходов из организации на переработку или захоронение должна производиться в специальных контейнерах и оформляться актом.

Переработку радиоактивных отходов, а также их долговременное хранение и захоронение производят специализированные организации по обращению с радиоактивными отходами.

Эффективная доза облучения населения, обусловленная радиоактивными отходами, включая этапы хранения и захоронения, не

должна превышать 10 мкЗв/год.