Реферат: Викиди АЕС - основне забруднення середовища
Необхідно відзначити, що концентрація радіонуклідів залежить від безлічі факторів, а це означає, що навіть незначні вихідні викиди і концентрації радіонуклідів можуть не передбачувано стати значущими і небезпечними.
Один із самих звичайних у викидах АЕС радіонуклід цезій-137. Він швидко "рухається" в харчових ланцюжках, і, потрапляючи в організм людини, затримується в м'язових клітинах, будучи причиною одного з різновидів ракових захворювань саркоми.
Крім того, до недоліків АЕС можна віднести труднощі, пов'язані з похованням ядерних відходів, катастрофічні наслідки аварій і теплове забруднення використовуються водойм.
Безпечна робота АЕС може бути забезпечена при дотримання наступних вимог:
1) дотримання принципу глибоко ешелонованої захисту, заснованої на застосуванні систем і бар'єрів на шляху можливого виходу радіоактивних продуктів в навколишнє середовище і системи технічних і організаційних заходів із захисту бар'єрів і збереження їх ефективності;
2) існування система локалізації аварії, яка включає в себе герметичні огорожі - захисну оболонку (гермооболонки) та спринклерної систем. Захисна оболонка являє собою будівельну конструкцію з необхідним набором герметичного обладнання для транспортування вантажів при ремонті і проходу через оболонку трубопроводів, електрокабелів і людей (люки, шлюзи, герметичні проходки труб і кабелів і т.д.).
3) наявність масивних будівельних конструкцій, які забезпечують надійний захист персоналу та населення від іонізуючого випромінювання.
4) постійний контроль параметрів середовища в гермооболонки в процесі експлуатації (тиску, температури, активності).
5) наявність спринклерної системи, яка розбризкує холодну воду всередині гермооболонки, конденсує що утворюється при течах першого контуру пар і тим самим знижує тиск і температуру в оболонці. Спринклерна система використовується також для організації зв'язування йоду, що міститься в парі та повітрі герметичних приміщень, для чого на вході спринклерних насосів додається спеціальний розчин з метаборат калію. Система складається з 3-х незалежних каналів подачі спринклерного розчину під оболонку, кожен з яких складається з спринклерного насоса, водоструминної насоса, бака хімреагентів, арматури та трубопроводів.
6) існування система забезпечення радіаційної безпеки персоналу АЕС і населення.
3. Контроль викидів АЕС. Досвід експлуатації
Атомна електростанція - таке саме виробництво, як і інші, тому під час основного технологічного процесу - відводу тепла від активної зони реактора для вироблення електроенергії, утворюються і радіоактивні відходи. Оскільки з теплоносія постійно потрібно видаляти різноманітні домішки, при очищенні теплоносія виділяються радіоактивні гази. Захоплюючи мікрочастинки рідини та тверді мікрочастинки, гази переходять у аерозольну форму. Радіоактивні відходи також можуть бути і рідкими, і твердими.
Тверді радіоактивні відходи на АЕС - деталі демонтованих частин обладнання, відпрацьовані аерозольні та інші фільтри, різні пристосування з наведеною радіоактивністю та ін - при неправильному зверненні могли б потрапити за межі АЕС і стати небезпечними для людей. Саме тому на АЕС так організуються облік і зберігання ТРО, щоб абсолютно виключити їх безконтрольне попадання в навколишнє середовище. Всі ТРО збирають у спеціальні контейнери в місцях їх утворення. Одночасно із завантаженням у контейнери проводиться сортування ТРО за рівнем активності. Великогабаритне обладнання розбирають і розрізають на частини, частина твердих відходів відразу ж переробляють - спалюють або пресують (як, наприклад, забруднену спецодяг). Звичайно, після спалювання димові гази ні в якому разі не викидають одразу у вентиляційну трубу, спочатку гази проходять систему грубих і тонких фільтрів. У результаті такої очистки від твердих частинок видаляються, гази практично вже не містять радіоактивних речовин. Далі ТРО поміщають в будівлю сховища відходів. Ємність спеціальних сейфів для зберігання ТРО розраховується так, щоб вони були заповнені не раніше, ніж через 10 років після початку експлуатації АЕС, і, крім того, щоб була можливість створення додаткових осередків.
Існують нормативні значення загальної активності повітря, що видаляється на добу через вентиляційні труби АЕС. Наведемо невелику таблицю для порівняння проектних величин для АЕС і нормативних величин, що забезпечують спокійне життя населенню і відсутність шкоди для навколишнього середовища. У другій колонці таблиці представлено у відсотках відношення проектних величин що видаляється активності до нормативних значень.
| Радіоактивні благородні гази | 90% |
| Йод-131 | 5% |
| Довгоживучі нукліди | 11% |
| Короткоживучі нукліди | 12.5% |
Як видно, проектовані величини викидів АЕС набагато менше тих норм, які забезпечують відсутність забруднення зовнішнього середовища. Однак ці оцінки наведені для проектних викидів, які насправді набагато вищі за ті, які мають місце в реальності. Так, наприклад, добові газоаерозольних викидів на АЕС з реактором такого ж типу - ВВЕР-1000 (мова йде про Хмельницькій, Запорізькій АЕС) - складають для радіоактивних шляхетних газів лише 1.5%, для йоду-131 - 0.4%, для довгоживучих ізотопів - 0.02 % від нормативів, що задаються "Санітарними правилами проектування і експлуатації АЕС". Таким чином, газоаерозольних викидів АЕС в реальності не становлять жодної небезпеки для навколишнього середовища та населення.
Сам технологічний процес на атомній станції такий, що завжди супроводжується утворенням рідких радіоактивних відходів. Це й зрозуміло - сам теплоносій являє собою рідину, системи охолодження заповнені рідиною, виконання вимог радіаційної захисту (прибирання приміщень, прання одягу, миття в душових і т.д.) також приводить до утворення рідких радіоактивних відходів.
Для зниження активності реакторної води і підтримки постійного хімічного складу теплоносія частина його весь час відводиться на фільтри всерединіконтурного очищення в блок Спецводоочищення. У якості фільтрувальних матеріалів використовуються, наприклад, іонообмінних смол. Періодично їх замінюють свіжими, а відпрацьовані смоли фільтрів Спецводоочищення, як і інші фільтруючі матеріали та розчини, збирають в ємкості проміжного зберігання. Після витримки протягом певного часу, щоб встигли розпастися короткоживучі радіонукліди, ці РРВ переводять у тверду фазу - заливають бітумом. Далі з ними поводяться так, як і з твердими радіоактивними відходами. До наступної групи рідких відходів відноситься теплоносій першого контуру, частина якого зливають при проведенні ремонтних робіт у реакторному відділенні або при перевантаженні ТВЗ. Оскільки на внутрішніх поверхнях обладнання утворюються радіоактивні продукти корозії, їх частково видаляють, використовуючи для цього дезактиваціні і промивні розчини. До рідким радіоактивних відходів відносяться і води басейнів перевантаження, і води баків аварійного запасу борної кислоти. Рідкими радіоактивними відходами є і так звані трапні води - випадкові протікання теплоносія і обмивочні води та розчини, використані для дезактивації зовнішніх поверхонь устаткування, а також підлог, стін і стель приміщень. З пралень, де перуть спецодяг, миють взуття, теж надходять рідкі радіоактивні відходи. Вода з душових теж може містити радіоактивні речовини, але в таких малих кількостях, що її не відносять до категорії РРВ, хоча надходять з нею так само, як і з іншими рідкими радіоактивними відходами. Всі ці води очищаються від радіоактивних та інших хімічних речовин на установках Спецводоочищення, а потім знову використовуються в технологічному циклі АЕС. Так організується зворотний система водопостачання АЕС.
У проекті АЕС зазвичай передбачено створення двох систем господарсько-побутової каналізації - роздільно для зони вільного і суворого режиму. Побутові стоки від будівельного майданчика, тимчасового житлового селища, підсобного господарства АЕС, рибоводно комплексу відводяться в каналізацію зони вільного режиму. Стоки при цьому піддаються повною біологічних очищення та знезараження.
У каналізацію зони суворого режиму відводяться стоки санвузлів реакторного відділення, спецкорпусу, будівлі переробки відходів, душові води санпропускником після їх дозиметричного контролю. Якщо концентрація нуклідів в них перевищує допустиму, душові води спочатку направляються на Спецводоочищення.
Стоки від обертових частин механізмів, забруднені маслами і нафтопродуктами, дренажі і гідроуборка статі машинних залів, дизельгенераторних приміщень, котельні проходять спочатку через очисні споруди. Чистий їх компонента повертається на повторне використання в системі водоочищення.
Звичайно, оскільки різних забруднювачів - як радіоактивних, так і нерадіоактивних - у рідких радіоактивних відходах досить багато, повністю очистити їх неможливо. Тому після проходження рідкими (радіоактивними і нерадіоактивними) відходами всього ланцюжка операцій переробки (очищення) на виході отримують два продукти: перший з них задовольняє всім вимогам чистоти (він і використовується в оборотному циклі водопостачання), другий же продукт - радіоактивний концентрат, як уже говорилося вище, твердіє і надходить в ємності вузла зберігання.
Контроль можливих протічок в приміщеннях, де зберігаються рідкі радіоактивні відходи, ведеться постійно. Навколо будівлі - сховища ємностей - пробурені свердловини для постійного контролю за станом ґрунтових вод.
Організація переробки, зберігання і контролю стану рідких радіоактивних відходів на атомній станції дозволяє абсолютно виключити потрапляння цих відходів у поверхневі і ґрунтові води. У цьому відношенні АЕС по відношенню до навколишнього середовища можна з повною підставою вважати практично безвідходним виробництвом.
Висновок
З огляду на результати існуючих прогнозів по виснаження до середини - кінця наступного століття запасів нафти, природного газу та інших традиційних енергоресурсів, а також скорочення споживання вугілля (якого, за розрахунками, мало вистачити на 300 років) з-за шкідливих викидів в атмосферу, а також вживання ядерного палива, якого за умови інтенсивного розвитку реакторів-розмножувачів вистачить не менше ніж на 1000 років можна вважати, що на даному етапі розвитку науки і техніки теплові, атомні і гідроелектричних джерела будуть ще довгий час переважатиме над рештою джерелами електроенергії. Вже почалося подорожчання нафти, тому теплові електростанції на цьому паливі будуть витіснені станціями на вугіллі.
Деякі вчені та екологи в кінці 1990-х рр.. говорили про швидке заборону державами Західної Європи атомних електростанції. Але виходячи з сучасних аналізів сировинного ринку і потреб суспільства в електричній енергії, ці твердження виглядають недоречними.
Аварія на Чорнобильській АЕС у 1986 р. свідчить про те, що випадки радіоактивного забруднення атмосфери також не можна повністю виключити.
Навіть працюючи в штатному режимі, без аварій та інцидентів, будь-яка АЕС завдає істотної (і далеко ще не пізнаний) шкода біосферу та населенню. Цей шкоду пов'язаний з неминучими викидами що утворюються в реакторі радіонуклідів:
• поширення радіонуклідів з аерозольними викидами ("через трубу");
• поширення радіонуклідів з рідкими відходами (водою);
• поширення радіонуклідів з твердими радіоактивними відходами.