Эколого-экономический потенциал Башкортостана

В решении проблемы безопасности атомных станций существенным выглядит предложение отдельных ученых о размещении АЭС в отработанных крупных карьерах (глубина до полукилометра, скальное основание, отсутствие водоносных горизонтов). Вокруг таких открытых горных разработок складывается незаселенная опустошенная местность («лунный» ландшафт), поэтому в случае аварии риск распространения смертоносной радиации значительно меньше. К тому же облегчается захоронение АЭС в глубоких карьерах.

Проблема с отработанным ядерным топливом (ОЯТ) обладает еще большим рядом трудностей.

Начнем с того, что в настоящее время в основном в ядерных реакторах используется лишь урановое топливо. Отработавшее своё топливо (сильно выгоревшие тепловыделяющие сборки – ТВС) выгружают из реактора и немедленно помещают в специальную емкость с водой, в которой поддерживают нужную температуру. Делают это в виду высокой степени саморазогрева, радиоактивности и токсичности отработавших сборок. Срок выдержки отработанного топлива в отстойниках составляет 3–4 года. За это время радиоактивность ТВС падает, как снижается в 6 раз и температура разогрева (с 300°С до 50°С), и только после этого урановые стержни отправляют либо на переработку, либо на захоронение.

В первом случае выделяют невыгоревшие чистые соединения урана и плутония, а затем используют их в изготовлении новых сердечников. Та же часть элементов ТВС, что непригодна для регенерации, должна быть захоронена. Вот тут часто и возникают неутихающие споры и сомнения.

Нужно четко различать: радиоактивные отходы (РАО) – это часть отработавшего ядерного топлива, не имеющая никакой практической ценности, то есть негодная для переработки и последующего 1) повторного использования в атомной энергетике; 2) использования (продуктов деления) в различных отраслях народного хозяйства (промышленность, аграрная сфера, медицина, научно-исследовательская деятельность).

РАО могут быть твердыми, жидкими, газообразными и, кроме того, подразделяются на три категории по степени радиационной активности (альфа-, бета-, гамма-излучение, еще отдельно учитывают содержание трансурановых радионуклидов с чрезвычайно длительным периодом распада): низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Радиоактивность вещества чаще всего измеряется не в кюри или резерфордах, а в беккерелях, и эта величина характеризует длительность радиоактивного распада (1 Бк = 1 распад за 1 секунду). Измеряют по массе (Бк/кг), по объему (Бк/м3 или Бк/л) либо по площади (Бк/м2).

При этом в зависимости от периода полураспада содержащихся веществ (радионуклидов) отходы могут быть короткоживущими (менее года), среднеживущими (более года, но до 100 лет) и долгоживущими (больше 100 лет).

Период полураспада (Т½) – это время жизни радиоизотопа, равное периоду распада половине всех его радиоактивных ядер. То есть со временем активность его снижается вдвое от первоначального уровня. Речь идет не о каком либо химическом элементе, а именно о его изотопах (изотопы – разновидности атома химического элемента, имеющие разное число нейтронов в ядре), так как для каждого изотопа период полураспада разный. Например, для изотопов урана период полураспада равен: 238U – 4,5 млрд лет, 235U – почти 704 млн лет, 234U – 250 тыс. лет. А Т½ того же йода (изотоп 131I) составляет всего лишь 8 суток (но именно выбросы этого изотопа в процентном отношении преобладали в составе всех выброшенных радиоактивных элементов при аварии на ЧАЭС (апрель-май 2006 г.).

Таким образом, многое зависит от периода распада, необходимого чтобы активность радионуклидов снизилась до безопасного уровня. Если этот период составляет менее года, то такие отходы не подлежат захоронению, а временно хранятся до достижения ими безопасного для человека уровня радиоактивности. Оговоримся: многое, но не всё – ибо помимо времени жизни радионуклидов нужно учитывать уровень их активности. Короткоживущие, но с высоким радиационным фоном источники могут быть чрезвычайно опасны (работа с ними возможна только в специальных защитных костюмах либо вообще дистанционно), а некоторые долгоживущие (до миллиарда лет!), но низкоактивные «фонят» столь слабо, что практически не оказывают никакого отрицательного воздействия на людей или иных живых существ. Тем более что со временем радиоактивность (интенсивность излучения) снижается.

Потому меньшую угрозу для радиационного загрязнения окружающей среды и негативного воздействия на человека, естественно, представляют короткоживущие низкоактивные и среднеактивные отходы – такие, распад которых (при расчете на килограмм веса или литр объема радиоактивного источника) составляет от нескольких секунд и долей секунды до года. Как правило, их содержат до достижения безопасности в изолированных хранилищах неглубоко под землей (например, в подземных сооружениях и подвалах зданий).