Реферат: Экологические проблемы военной деятельности в мирное время

1-й класс — слабоактивные отходы, удельная активность которых не превышает 3,7-10⁷ Бк/м³ ; 2-й класс — отходы средней степени ак­тивности (удельная реактивность в пределах 3,7-10⁷ — 3,7-10¹³ Бк/м³ ); 3-й класс — высокорадиоактивные отходы, (удельная активность пре­вышает 3,7-10¹³ Бк/м³ ).

Типичными жидкими отходами 1-го класса являются сточные воды дезактивационных пунктов, санпропускников, прачечных и т.д. Вы­сокоактивные РАО, содержащие преимущественно искусственные ра­дионуклиды, образуются на конечных звеньях производственного цикла, а также в некоторых научных лабораториях. Особую опас­ность в экологическом аспекте (в связи с большим количеством) пред­ставляют отходы заводов, на которых перерабатываются облученные тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) АЭС с целью извлечения из них невыгоревшего ядерного топлива или выделения вновь образо­вавшегося плутония.

Твердые РАО также подразделяются на три группы: 1-я группа — удельная активность находится в пределах 7,4-10⁴ — 3,7-10⁶ Бк/кг, 2-я группа — удельная активность в пределах 3,7-10⁶ — 3,7 10' Бк/кг; 3-я группа — удельная активность >3,710⁹ Бк/кг. К твердым РАО относятся:

1) негорючие отходы: металлы, стекло, керамика, строительный мусор и т.д.;

2) горючие отходы: дерево, пластмасса, резина, полихлорвини­ловые изделия, текстиль и т.п.

Количество и объемы средне- и низкоактивных РАО чрезвычайно велики. Предполагается, что к 2000 г. в России их накопится около 1,5 млн м³ , в США — около 3,6 млн м³ .

Почти 98,5% ядерного топлива АЭС идет в отходы, представляю­щие собой радиоактивные продукты расщепления (плутоний, цезий, стронций и т.д.), которые нельзя уничтожить, а можно лишь вечно хранить на спецскладах. Если учесть, что загрузка только реактора мощностью 1000 МВт (это аналог злополучного 4-го реактора Черно­быльской АЭС) составляет около 180 т, чего хватает на 3 года, то за указанное время на территории АЭС с 4 реакторами скапливается до 700 т отработанного топлива. В случае аварии это может привести к глобальной экологической катастрофе.

Образующиеся в активной зоне ядерных реакторов тритий, угле­род-14, криптон-15 и йод-129 практически полностью выделяются в биосферу. Так выброс трития атомной энергетикой СССР только за 1985 г. в 3,5 раза превзошел, по подсчетам специалистов, равновес­ное содержание его в атмосфере и более чем в 2 раза — содержание во всех реках континентов. Криптон-85, содержащийся в атмосфере, имеет в основном искусственное происхождение. Только за 1985 г. его «выработка» на всех АЭС (а, следовательно, и выброс) в 500 тыс. раз превзошел равновесное содержание в атмосфере криптона-85 ес­тественного происхождения.

Еще более опасные последствия имеют место в случаях катастроф и аварий на атомных объектах и предприятиях.

Крупная авария произошла в 1957 г. в Челябинской области на ра­диохимическом заводе по переработке ядерного топлива и извлечения плутония для ядерных бомб. Этот завод с 1949 г. сбрасывал РАО в откры­тые водоемы, в частности, в озеро Карагай поступило 120 млн кюри (1Ки=3,710¹⁰ Бк), что в два раза больше, чем в результате катастрофы в Чернобыле. В дальнейшем для жидких РАО были изготовлены бетонные емкости с покрытием из нержавеющей стали. Однако именно в них про­изошел взрыв с выбросом 2 млн кюри. Облако прошло на север, оставив радиоактивный след длиной 105 км и шириной до 8 км. Из зараженной зоны переселили 17 тыс. жителей. Ликвидация следа производится до сих пор.

В системе МО РФ очень острой стала проблема нейтрализации РАО, которые образуются в процессе эксплуатации и ремонта, а так­же вследствие вывода из боевого состава атомных подводных лодок (АПЛ) 1 и 2-го поколений. Уже сейчас на Северном флоте, напри­мер, скопилось около 90 АПЛ с выслужившими свой срок реактора­ми. Всего же в пяти ядерных флотах мира (США, Россия, Китай, Англия и Франция) в 1990—1995 гг. предполагалось списать 190 реак­торов. При плановом сроке отстоя активных зон реакторов до 5—6 лет некоторые установки находятся в этом режиме от 7 до 14 лет. При этом специалисты отмечают, что ВМФ не хватает хранилищ для РАО, а имеющиеся находятся далеко не в лучшем состоянии.

Захоронение и обеззараживание РАО: общие принципы. Свалки РАО в морях, в том числе и российских, возникли вслед за появлением атомного флота у ряда стран. Сбросы РАО, начавшиеся уже в 1959 г., продолжались систематически вплоть до 1992 г. в некоторых районах Балтийского, Баренцева, Белого, Карского, Охотского и Японского морей, а также в прибрежных водах архипелага Новая Земля и полу­острова Камчатка.

По сводным данным (В.В. Догуша, 1995 г.), в период с 1964 по 1991 г. в северных морях затоплено 4900 контейнеров с твердыми РАО низкой и средней степени активности. У восточных берегов России, в Японском и Охотском морях за 1986—1991 гг. было захоронено 6868 контейнеров со средне- и низкоакгивными твердыми РАО, а также 38 судов и более 100 крупногабаритных объектов. Их суммарная активность оценивается спе­циалистами в 22,2 тыс. кюри. За 30 лет эксплуатации атомного флота в экосистемы северных морей поступило около 100 тыс. м³ жидких РАО с активностью более 24 тыс. кюри.

Работы по организации морского радиоэкологического мониторинга в указанных районах начаты спецподразделениями ВМФ России толь­ко в 1992 г. До этого времени эпизодические исследования радиаци­онной обстановки проводились на акваториях в 50—100 км от мест захоронения РАО. Непосредственно в районах затопления контроль не проводился в течение более 20 лет. Специалисты отмечают, что в сложившейся ситуации невозможно определить действительное состо­яние защитных оболочек захороненных РАО и дать объективный про­гноз относительно сроков, скорости и масштабов выхода радионукли­дов в морскую среду.

Общее количество РАО, сброшенных в море США только в 1946— 1970 гг. составило более 86 тыс. контейнеров с суммарной радиоак­тивностью около 95 тыс. кюри. В 1971—1983 гг. РАО предприятий военной и мирной атомной промышленности регулярно сбрасывали в море Бельгия, Англия, Нидерланды и Швейцария, эпизодически — Франция, Италия, ФРГ, Швеция, Япония, Южная Корея. Подсчи­тано, что всего за 1967—1992 гг. в Атлантическом океане оказалось 94603 т РАО, размещенных в 188188 контейнерах, общей активнос­тью более 1 млн кюри.

К настоящему времени выработаны (К.М. Сытник и др.) следу­ющие технологии захоронения РАО: 1) для больших количеств высо­коактивных РАО — концентрирование и последующее хранение (по­средством остекловывания, бетонирования и складирования в глубо­ких шахтах); 2) для небольших количеств высокоактивных РАО — извлечение долгоживущих изотопов с высокой токсичностью (ядови­тостью) перед удалением остаточной активности; 3) для отходов сред­ней степени активности — хранение до достижения распада коротко-живущих изотопов и последующее рассеивание в той или иной среде; 4) для относительно небольших количеств слабоактивных отходов — разбавление (например, водой) и последующее рассеивание.

Ряд специалистов считает, что захоронение РАО в морских глуби­нах имеет ряд преимуществ и менее опасно, так как там существуют более благоприятные условия для быстрого рассеивания и нейтрали­зации радионуклидов и меньше возможностей для заражения водных организмов, служащих объектами морского промысла.

На Третьей международной конференции по мирному использо­ванию атомной энергии (1976 г.) в качестве наиболее безопасных в эколого-гигиеническом отношении были признаны только два мето­да захоронения РАО в море:

1.Захоронение в изолированном виде (в капсулах).Технология состоит в переводе РАО в стекловидное состояние (путем заливания жидким стеклом), смешении с цементом или в заключении остекло­ванной массы в коррозионностойкие контейнеры, которые способны выдержать большое внешнее давление. После этого их сбрасывают на большие глубины.

2. Захоронение малоактивных РАО в предварительно разбавлен­ном виде. Для того, чтобы радиоактивность отходов, попавших вморскую среду, быстро убывала, сброс их рекомендовано осуществ­лять во время движения судна и желательно под винт. Ныне законо­дательство России запрещает подобное захоронение.

Длительное хранение высокоактивных РАО. Хранение высокоак­тивных жидких отходов (обычно это водные азотнокислые растворы) осуществляется в баках из нержавеющей стали с двойным дном, объ­емом от нескольких десятков до нескольких сотен кубометров. Уста­навливают их в бетонных камерах, а для того, чтобы предотвратить возможный взрыв скапливающегося водорода, резервуар непрерывно продувают воздухом. Отработанный воздух в дальнейшем очищают от радиоактивных аэрозолей в специальных фильтрах.

Содержимое некоторых баков постоянно перемешивают, так как выпадение твердых частиц, например плутония или урана, может привести к накоплению критической массы и, следовательно, ини­циировать ядерный взрыв. Выпадение же в осадок радиоактивных солей другой природы может способствовать резкому повышению тем­пературы и также породить взрыв, но уже тепловой, с выходом ра­диоактивности в окружающую среду.

Современное хранилище высокорадиоактивных отходов состоит из вертикальных шахт, горизонтальных штреков (коридоров) и соб­ственно помещений для захоронений, сооружаемых, например, в соляных породах на глубине порядка 600 м. В полу помещения бу­рятся шурфы для хранения канистр с растворами отходов высокой удельной активности (ОВУА). Между шурфами необходимо выдер­живать расстояние от 10 до 50 м. Причиной такого разнесения ка­нистр друг от друга является их сильное тепловыделение; нарушение режима последнего может привести к катастрофе.

На Западе (США, Франция) прорабатывалось несколько проек­тов долговременных хранилищ ОВУА, включая и довольно экзоти­ческие. Один из них связан с запуском тяжелых ракет, загруженных высокоактивными отходами, в сторону Солнца, с последующим их уничтожением. Однако следует помнить, что, согласно статистике, до 2% запусков ракет заканчиваются их авариями в пределах атмосфе­ры. Подобная катастрофа, естественно, обернется тяжелейшими по­следствиями, соизмеримыми с чернобыльской. В США ведутся дли­тельная дискуссия и поиск мест для размещения двух грандиозных хранилищ для РАО на период до 10 тыс. лет. Они будут размещаться на глубине 300 — 1000 м в местах, не подверженных землетрясени­ям: Стоимость указанного проекта оценивается в 27 млрд дол.

Одна из нерешенных проблем, сопровождающих эксплуатацион­ный цикл АЭС, которые обеспечивают около 12% потребностей Рос- сии в электроэнергии, состоит именно в необходимости достаточно безопасного захоронения соответствующих РАО. В настоящее время на территории РФ находятся 15 полигонов для захоронения РАО, на которых складируются отходы не только отечественных АЭС, но и других стран СНГ (при наличии соответствующего договора). Кроме того, туда до сих пор завозятся РАО и с территорий других госу­дарств, где в свою бытность Советский Союз сооружал атомные пред­приятия.

Проблемы ядерного терроризма и утечки информации. Остро стоит вопрос и о так называемом «ядерном» терроризме. Дело в том, что выделить оружейный плутоний — сегодня задача технически относи­тельно несложная, и соответствующими технологиями обладают многие страны. Имеется информация, что специальным антитеррористичес­ким подразделением США за 10 лет его существования было обезвреже­но 6 таких «самодельных» ядерных взрывных устройств. В соответствии со спецзаданием ив порядке эксперимента группа ученых попыталась изготовить взрывные устройства из отработанного ядерного материала, считавшегося некондиционным, причем используя лишь те радиодета­ли, которые есть в свободной продаже. Попытка была успешной: уче­ным удалось изготовить 11 примитивных ядерных устройств, вполне при­годных для террористических актов.

Ныне признано, что в целях повышения эффективности борьбы с ядерным терроризмом насущно необходимым становится создание международного банка данных о производителях ядерных материалов с целью идентификации и маркировки новых продуктов и при необ­ходимости — поиска по этим реперам (контрольным меткам) — про­изводителей нелегальной ядерной продукции.

Процесс инвентаризации ядерных материалов как форма нерас­пространения ядерного оружия и ядерных технологий весьма сложен, особенно если указанные материалы содержатся в отходах. Особый контроль должен осуществляться при перевозке ядерных материалов. В целом система контроля за их сохранностью от хищения или утери должна строиться надежно, с многочисленными барьерами безопас­ности.

В течение 50 лет в СССР (а потом и в России) работы по атомной тематике являлись исключительной монополией государства и хоро­шо засекречивались. Поэтому российские ядерные центры были из­вестны и доступны весьма ограниченному числу специалистов. Ныне эти центры «раскрылись», а часть предприятий в них даже акциони­ровалась. Поскольку в последних и сейчас сосредоточена секретная информация, неизбежно возникает опасность утечки ядерных секретов. Кроме того, в период так называемой гласности в России появи­лось много открытых статей по атомной тематике, в частности по атомному оружию и его компонентам. Такие статьи, естественно, попадают в поле зрения спецслужб заинтересованных стран, и не толь­ко их. В силу этого возникает необходимость ужесточить ответствен­ность за рассекречивание, передачу, хранение, использование и тор­говлю информацией по атомной энергии.