Toute production laisse derrière elle des déchets. Et les sphères qui utilisent les propriétés de la radioactivité ne font pas exception. En règle générale, la libre circulation des déchets nucléaires est déjà inadmissible au niveau législatif. En conséquence, ils doivent être isolés et préservés, en tenant compte des caractéristiques des éléments individuels.
Signe, qui est un avertissement sur le danger des rayonnements ionisants des déchets radioactifs ( déchet radioactif)
Les déchets radioactifs (RW) sont une substance qui contient des éléments radioactifs. De tels déchets n'ont pas pertinence pratique, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas être réutilisés.
Noter! Assez souvent, le concept synonyme est utilisé -.
Le terme « combustible nucléaire usé - SNF » doit être distingué du terme « déchets radioactifs ». La différence entre le combustible nucléaire usé et les déchets radioactifs réside dans le fait que le combustible nucléaire usé, après un retraitement approprié, peut être réutilisé sous forme de matières nouvelles pour les réacteurs nucléaires.
Informations complémentaires : SNF est une collection d'éléments combustibles, constituée principalement de résidus de combustible installations nucléaires et un grand nombre de produits à demi-vie, en règle générale, ce sont les isotopes 137 Cs et 90 Sr. Ils sont activement utilisés dans les travaux scientifiques et établissements médicaux, ainsi que dans les entreprises industrielles et agricoles.
Dans notre pays, il n'y a qu'une seule organisation qui a le droit de mener des activités pour le stockage définitif des déchets radioactifs. Il s'agit de l'Opérateur National de Gestion des Déchets Radioactifs (FSUE NO RAO).
Les actions de cette organisation sont régies par la législation de la Fédération de Russie (n° 190 FZ du 11.07.2011). La loi prescrit l'élimination obligatoire des déchets radioactifs produits sur le territoire de la Russie et interdit également leur importation de l'étranger.
Classification
La classification du type de déchet considéré comprend plusieurs classes de RW et consiste en :
- bas niveau (ils peuvent être divisés en classes: A, B, C et GTCC (le plus dangereux));
- niveau intermédiaire (aux États-Unis, ce type de déchets radioactifs n'est pas émis dans classe séparée, le concept est donc généralement utilisé dans les pays européens);
- déchets hautement radioactifs.
Parfois, une autre classe de déchets radioactifs est isolée : les transuraniens. Cette classe comprend les déchets caractérisés par la teneur en radionucléides transuraniens émetteurs α avec de longues périodes de décroissance et des valeurs extrêmement élevées de leurs concentrations. En raison de la longue demi-vie de ces déchets, l'enfouissement est beaucoup plus poussé que l'isolement des déchets faiblement et moyennement radioactifs. Il est extrêmement problématique de prédire à quel point ces substances seront dangereuses pour la situation écologique et le corps humain.
Le problème de la gestion des déchets radioactifs
Lors de l'exploitation des premières entreprises utilisant des composés radioactifs, il a été supposé que la dispersion d'une certaine quantité de déchets radioactifs dans des zones de l'environnement est autorisée, contrairement aux déchets générés dans d'autres secteurs industriels.
Ainsi, dans la tristement célèbre entreprise Mayak, au stade initial de son activité, tous les déchets radioactifs étaient déversés dans les sources d'eau les plus proches. Ainsi, il y a eu une grave pollution de la rivière Techa et d'un certain nombre de plans d'eau qui s'y trouvent.
Par la suite, il s'est avéré que dans diverses zones de la biosphère, il y a une accumulation et une concentration de déchets radioactifs dangereux et donc leur simple rejet dans l'environnement est inacceptable. Avec les aliments contaminés, les éléments radioactifs pénètrent dans le corps humain, ce qui entraîne une augmentation significative du risque d'exposition. Par conséquent, ces dernières années, ils ont activement développé différentes méthodes collecte, transport et stockage des déchets radioactifs.
Élimination et recyclage
L'élimination des déchets radioactifs peut se faire de différentes manières. Cela dépend de la classe RW à laquelle ils appartiennent. L'élimination des déchets radioactifs de faible et moyenne activité est considérée comme la plus primitive. A noter également que par structure, les déchets radioactifs sont subdivisés en substances à vie courte à période courte et déchets à période longue. Ces derniers appartiennent à la classe des vivaces.
Pour les déchets à vie courte, le moyen le plus simple d'élimination est leur stockage à court terme dans des sites spécialement désignés dans des conteneurs scellés. Pendant un certain temps, les déchets radioactifs sont neutralisés, après quoi les déchets radioactifs inoffensifs peuvent être traités de la même manière que les déchets ménagers. De tels déchets peuvent inclure, par exemple, des matériaux provenant d'institutions médicales et prophylactiques (LPI). Un conteneur pour le stockage à court terme peut être un baril standard de deux cents litres en métal. Pour éviter la pénétration d'éléments radioactifs du conteneur dans l'environnement, les déchets sont généralement remplis d'un mélange de bitume ou de ciment.
La photo montre la technologie de gestion des déchets radioactifs dans l'une des entreprises modernes de Russie
L'élimination des déchets qui sont constamment générés dans les centrales nucléaires est beaucoup plus difficile à mettre en œuvre et nécessite l'utilisation de méthodes spéciales, telles que, par exemple, le traitement au plasma, récemment mis en œuvre à la centrale nucléaire de Novovoronezh. Dans ce cas, le RW est soumis à une transformation en substances comme le verre, qui sont ensuite placées dans des conteneurs en vue d'une élimination irrévocable.
Un tel traitement est absolument sûr et permet de réduire de plusieurs fois la quantité de déchets radioactifs. Ceci est facilité par la purification en plusieurs étapes des produits de combustion. Le processus peut fonctionner hors ligne pendant 720 heures, avec une productivité pouvant atteindre 250 kg de déchets par heure. Dans le même temps, l'indice de température dans l'installation du four atteint 1800 0 C. On pense que de tels nouveau complexe travaillera encore 30 ans.
Les avantages du procédé plasma pour l'utilisation des déchets radioactifs par rapport aux autres, comme on dit, sont évidents. Ainsi, il n'est pas nécessaire de procéder à un tri minutieux des déchets. De plus, de nombreuses méthodes de nettoyage peuvent réduire le rejet d'impuretés gazeuses dans l'atmosphère.
Contamination radioactive, dépôts de déchets radioactifs en Russie
Pendant de nombreuses années, l'entreprise Mayak, située dans le nord-est de la Russie, était une centrale nucléaire, mais en 1957, l'un des accidents nucléaires les plus catastrophiques s'y est produit. À la suite d'un incident dans environnement naturel jusqu'à 100 tonnes de déchets radioactifs dangereux ont été rejetées, affectant de vastes territoires. Dans le même temps, la catastrophe a été soigneusement cachée jusque dans les années 1980. Au cours d'un grand nombre d'années, des déchets ont été déversés dans la rivière Karachay à partir de la station et de la zone environnante contaminée. C'est devenu la cause de la pollution source d'eau, si nécessaire pour des milliers de personnes.
"Mayak" est loin d'être le seul endroit de notre pays sujet à une contamination radioactive. L'une des principales installations dangereuses pour l'environnement dans la région de Nijni Novgorod est le site d'élimination des déchets radioactifs, situé à 17 kilomètres de la ville de Semyonov, également connu sous le nom de cimetière de Semyonovsky.
Il existe une installation de stockage en Sibérie où les déchets nucléaires sont stockés depuis plus de 40 ans. Pour le stockage des matières radioactives, ils utilisent des piscines et des conteneurs non couverts, qui contiennent déjà environ 125 000 tonnes de déchets.
En Russie, en général, un grand nombre de territoires ont été trouvés avec des niveaux de rayonnement dépassant les normes admissibles. Ils incluent même de grandes villes comme Saint-Pétersbourg, Moscou, Kaliningrad, etc. Par exemple, dans Jardin d'enfants près de l'Institut. Kurchatov, un bac à sable pour enfants avec un niveau de rayonnement de 612 000 mR / heure a été identifié dans notre capitale. Si une personne était dans cet établissement pour enfants « sûr » pendant 1 jour, alors elle serait irradiée dose létale radiation.
Pendant l'existence de l'URSS, surtout au milieu du siècle dernier, les déchets radioactifs les plus dangereux pouvaient être déversés dans les ravins les plus proches, de sorte qu'un dépotoir entier s'était formé. Et avec la croissance des villes, de nouveaux dortoirs et quartiers industriels ont été construits dans ces lieux contaminés.
Il est assez problématique d'évaluer le devenir des déchets radioactifs dans la biosphère. Les pluies et les vents répandent activement la pollution dans toutes les zones environnantes. Ainsi, ces dernières années, le taux de pollution a considérablement augmenté. de la mer blanche suite à l'élimination des déchets radioactifs.
Problèmes d'enterrement
Il existe aujourd'hui deux approches pour la mise en œuvre des procédés de stockage et de stockage des déchets nucléaires : locale et régionale. Le stockage des déchets radioactifs sur le lieu de leur production est très pratique à différents points de vue, cependant, cette approche peut conduire à une augmentation du nombre de sites de stockage dangereux lors de la construction de nouvelles installations. En revanche, si le nombre de ces places est strictement limité, alors il y aura un problème de coût et d'assurer un transport sûr des déchets. En effet, que le transport de déchets radioactifs soit ou non un procédé de production, il convient d'exclure les critères de danger inexistants. Faire un choix sans compromis en la matière est difficile, voire impossible. Dans différents États, cette question est résolue de différentes manières, et il n'y a pas encore de consensus.
L'un des principaux problèmes peut être considéré comme l'identification des formations géologiques propices à l'organisation d'un cimetière de déchets radioactifs. Les tunnels profonds et les mines utilisés pour extraire le sel gemme sont les mieux adaptés à cette fin. Et aussi, ils adaptent souvent des puits dans des zones riches en argile et en roche. Une résistance élevée à l'eau, d'une manière ou d'une autre, est l'une des caractéristiques les plus importantes lors du choix d'un lieu de sépulture. Une sorte de cimetière de déchets radioactifs apparaît dans des lieux de explosions nucléaires... Ainsi, dans l'État du Nevada, aux États-Unis, sur un site qui a servi de terrain d'essai à environ 450 explosions, pratiquement chacune de ces explosions a constitué un dépôt de déchets nucléaires de haute activité enfouis dans osciller sans aucun "obstacle" technique.
Ainsi, le problème de la production de déchets radioactifs est extrêmement difficile et controversé. Les progrès de l'énergie nucléaire, bien sûr, apportent d'énormes avantages à l'humanité, mais ils créent aussi beaucoup de problèmes. Et l'un des problèmes principaux et non résolus aujourd'hui est le problème de l'élimination des déchets radioactifs.
Plus de détails sur l'historique du problème, ainsi que sur vue moderne sur la question des déchets nucléaires, à découvrir dans un numéro spécial de l'émission "Patrimoine nucléaire" sur la chaîne de télévision "Science 2.0".
Conformément à l'article 4 « Classification des déchets radioactifs » de la loi fédérale sur la gestion des déchets radioactifs, « les critères de classification des déchets solides, liquides et gazeux comme déchets radioactifs sont établis par le gouvernement de la Fédération de Russie ». Lors de la préparation du projet de décret du gouvernement de la Fédération de Russie sur la classification des déchets radioactifs, la question la plus aiguë était les critères et les limites numériques pour l'attribution des déchets de divers état agrégé aux déchets radioactifs.
A l'heure actuelle, les participants à la discussion sur les futurs critères de classification des déchets en déchets radioactifs solides, liquides et gazeux ne sont pas parvenus à un consensus sur cette question. Cette situation est associée à une attitude différente envers recommandations internationales et l'expérience des principaux pays industriels du monde (USA, France, Grande-Bretagne, etc.), ainsi qu'avec des particularités système russe réglementation légale relations dans le domaine de la gestion des déchets radioactifs.
Dans les documents réglementaires nationaux et la pratique de leur application, les valeurs numériques des limites de la classification des déchets en tant que déchets RW jouent le rôle de "nombres sacrés", tandis que dans les recommandations des organisations internationales faisant autorité (AIEA, CIPR), elles servent seulement comme lignes directrices, déterminées avec une précision d'un ordre de grandeur, une application pratique guidée par le bon sens et une approche différenciée. Dans ce dernier cas, il est fondamentalement important uniquement de déterminer la frontière au-delà de laquelle les déchets sont considérés comme RW.
Le système de classification des déchets solides présenté dans le Guide de sûreté de l'AIEA définit l'éventail de toutes ces activités de gestion des déchets visant à assurer la sûreté à long terme du public.
Conformément aux documents de l'AIEA, « les déchets radioactifs sont des déchets contenant des radionucléides ou contaminés par des radionucléides dont la concentration ou l'activité est supérieure au niveau d'exemption établi par l'organisme de réglementation ». Les déchets contenant un mélange de radionucléides d'origine artificielle sont classés RW si
(1),
où une i - activité spécifique du radionucléide i dans les déchets, Bq/kg ;
X je - activité spécifique du radionucléide i dans les déchets, si elle n'est pas dépassée, ils peuvent être exemptés du contrôle réglementaire, Bq/kg.
Il n'y a pas d'exigences réglementaires pour les déchets contenant des radionucléides artificiels si J≤ 1.
Dans certains cas, quand une 1 > X je , conformément au principe d'optimisation, une approche graduée peut être adoptée, au sein de laquelle le régulateur peut décider (si le cadre réglementaire national le permet) que la meilleure option est de ne pas appliquer d'exigences réglementaires aux déchets pour lesquels la valeur de la quantité J dépasse un plusieurs fois - par exemple, jusqu'à dix fois.
Pour le retrait automatique du contrôle réglementaire des « quantités modérées » (maximum de l'ordre d'une tonne) de matière solide, des « niveaux de retrait » pour une activité et une activité spécifiques sont appliqués. radionucléides individuels spécifiées dans le tableau I-1 de l'annexe I des Normes fondamentales internationales de sécurité.
Il convient de noter que les recommandations de l'AIEA ne sont pas pleinement adoptées dans tous les pays développés. Par exemple, les systèmes de classification des déchets radioactifs aux USA, en France et en Grande-Bretagne diffèrent sensiblement des recommandations de l'AIEA, en Grande-Bretagne la législation développée pour les déchets radioactifs ne s'applique pas aux déchets de très faible activité.
En russe documents réglementaires le concept de « niveaux de retraite » pour des « quantités modérées » de matière solide n'a pas été pleinement pris en compte.
L'annexe 3 à OSPORB-99/2010 présente les valeurs de l'activité spécifique des radionucléides technogènes, en deçà de laquelle l'utilisation illimitée des matériaux est autorisée, quel que soit l'état d'agrégation (sauf pour les matières premières alimentaires, les produits alimentaires, l'eau potable et les nourrir). Mais ces activités spécifiques correspondent pleinement aux niveaux de retrait / exemption (en termes d'activité spécifique) du contrôle des matières solides uniquement indiqués dans les documents de l'AIEA - ainsi, l'annexe 3 à OSPORB-99/2010 ne peut pas être appliquée aux matières gazeuses et liquides . Par conséquent, ce document a suscité de vives critiques de la part du ministère des Ressources naturelles de Russie, de Rostekhnadzor et d'un certain nombre d'organisations spécialisées de premier plan (STC NRS, VNIIAES, IBRAE RAS, etc.), notamment lors d'une réunion de la Commission scientifique russe sur la protection radiologique ( RNKRZ).
Selon la pratique actuelle en Russie, les déchets solides qui ne peuvent être exemptés de la surveillance radiologique, mais dans lesquels les activités spécifiques des radionucléides ne dépassent pas les valeurs établies à l'annexe 4 du NRB-99/2009, n'appartiennent pas aux déchets radioactifs. . Le traitement de ces déchets (déchets de très faible activité - TFA) est réglementé par des réglementation sanitaire SP 2.6.6.2572-2010 « Assurer la sûreté radiologique dans la gestion des déchets industriels des centrales nucléaires contenant des radionucléides technologiques » et la ligne directrice R 2.6.5.04 - 08 « Exigences d'hygiène pour la gestion des déchets radioactifs industriels ».
Avec l'adoption formelle des recommandations de l'AIEA, la réduction des limites existantes pour la classification des déchets solides en termes d'activité spécifique des radionucléides aux SRW à des niveaux d'exemption de contrôle entraînera inévitablement une augmentation considérable des SRW stockés et produits sur les sites des centrales nucléaires de Rosenergoatom Concern OJSC et une hausse exorbitante du coût de leur transfert à l'opérateur national. Ce problème sera encore exacerbé lors de la phase de démantèlement des centrales.
L'adoption d'une décision sur un nouveau système de classification des déchets radioactifs en Russie devrait être précédée d'un travail approfondi sur l'évaluation technique et économique de ses diverses options lorsqu'elles seront introduites dans diverses entreprises du cycle du combustible nucléaire. Une attention particulière doit être accordée à la minimisation de la composante corruption, puisque le « prix d'émission » peut s'élever à des dizaines de milliards de roubles. Par conséquent, le processus d'élaboration d'un projet de décret gouvernemental sur le classement des déchets radioactifs doit être aussi transparent que possible ; un grand nombre de spécialistes hautement qualifiés doivent être associés à sa préparation et à sa discussion.
À ce stade, il est extrêmement important d'empêcher l'adoption hâtive d'une résolution par le gouvernement de la Fédération de Russie sur la classification des déchets radioactifs.
Déchets radioactifs solides
À l'heure actuelle, en Russie, selon le facteur de rayonnement, les déchets solides sont divisés en trois groupes:
- les déchets exemptés de surveillance radiologique, qui satisfont à la condition :
(2),
où Ψ i est l'activité spécifique du radionucléide i, à laquelle l'utilisation sans restriction des matières est autorisée, établie conformément aux recommandations de l'AIEA dans Annexe 3 à OSPORB-99/2010 ;
- les déchets de très faible activité pour lesquels la condition suivante est remplie :
(3),
où MZUA i est l'activité spécifique significative minimale du radionucléide i, établie à l'annexe 4 du NRB-99/2009 ;
- les déchets radioactifs remplissant la condition :
Dans OSPORB-99/2010, les « niveaux de retrait » ci-dessus pour des quantités modérées de matières solides (pas plus de 1 tonne) en termes d'activité spécifique sont adoptés en tant que MZUA, qui garantit la sécurité radiologique du personnel lors de la manipulation des déchets radioactifs. L'exigence d'une élimination sûre des déchets radioactifs est un attribut indépendant du processus de gestion des déchets radioactifs.
Conformément aux recommandations de l'AIEA, un degré élevé de protection et d'isolement de ces déchets n'est pas nécessaire, ils peuvent être placés dans des dépôts proches de la surface tels que des décharges avec un contrôle réglementaire limité. Les déchets typiques de cette catégorie peuvent inclure de la terre et des débris (pierre concassée) à faible teneur en radionucléides. Dans les centrales nucléaires russes, la VLLW comprend les sédiments de fond des bassins de projection, les boues des installations de traitement des eaux usées, les boues des tours de refroidissement, le sol des champs de filtration, etc. La manipulation sûre (y compris l'élimination), la comptabilisation et le contrôle des TFA solides sont assurés par le respect des règles et directives sanitaires applicables.
Au 1er janvier 2012, les centrales nucléaires de Rosenergoatom ont accumulé environ 163 000 m 3 de déchets radioactifs solides, dont environ 138 300 m 3 de déchets de faible activité. vitesse moyenne formation de NAO - environ 5000 m 3 par an, VLLW - 10 000 m 3 par an.
JSC VNIIAES a considéré deux critères possibles pour classer les déchets solides comme RW :
- I 1> 1 (les déchets solides qui ne sont pas soumis à un retrait ou à une libération du contrôle réglementaire appartiennent à SRW);
- I 2> 1 (la limite d'activité spécifique des radionucléides dans la classification des déchets solides en SRW reste au niveau actuel).
Dans la première version, les VLLW sont des SRW. Les coûts unitaires des centrales nucléaires pour leur gestion, y compris le transfert obligatoire des déchets radioactifs non conditionnés à l'exploitant national, s'élèveront à au moins 5 000 dollars par mètre cube. Les coûts annuels totaux de manutention (y compris l'étape d'élimination) avec les TFA à la centrale nucléaire de Rosenergoatom Concern s'élèveront à 5 $ * 10 7.
Si la deuxième option est adoptée, le VLLW ne relèvera pas de la catégorie SRW. Les coûts unitaires pour leur élimination sur le site de la centrale nucléaire conformément aux règles sanitaires du SP 2.6.6.2572-2010 s'élèveront à environ 300 $ par mètre cube (en tenant compte de l'expérience d'élimination de plusieurs milliers de tonnes de sédiments de fond de la pulvérisation piscines de la centrale nucléaire de Balakovo et boues des installations de traitement de la centrale nucléaire de KhFK Koursk). Le coût annuel total est de 3 $ * 10 6.
Ainsi, la différence des coûts d'élimination des TFA générés lors de l'exploitation des centrales nucléaires de Rosenergoatom Concern, lorsque différentes options la classification des déchets solides en tant que SRW par an est de 4,7 $ * 10 7 (1,4 milliard de roubles au 1er janvier 2012).
Considérons une dépendance similaire pour la gestion des TFA générées lors du démantèlement d'une centrale nucléaire. Le tableau 1 montre que les coûts de traitement des TFA (y compris l'élimination) dans la première option sont environ 17 fois plus élevés que dans la seconde option.
Tableau 1. Coûts de gestion des TFA pendant le déclassement des centrales nucléaires avec différentes variantes de leur classification en SRW
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Type d'unité de puissance |
Frais de traitement VLLW, $ |
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ONAO - TPO |
VLLW - pas de déchets radioactifs solides |
|
Actuellement, 11 unités de puissance avec RBMK-1000, 11 unités de puissance avec VVER-1000 et six unités de puissance avec VVER-440 sont en service. Les coûts de gestion des déchets radioactifs (y compris l'élimination) lors du démantèlement de ces unités, si la première option est retenue, seront supérieurs d'environ 680 millions de dollars (20 milliards de roubles aux prix de 2011) que dans la seconde option
Il est à noter que la dispersion des valeurs de MZUA /Ψ pour divers radionucléides atteint plusieurs ordres de grandeur. Par exemple, pour un grand nombre de radionucléides (31 Si, 32 P, 38 Cl, 42,43 K, 47 Ca, 47 Sc, 51,52m, 56 Mn, 52 Fe, 55,58m, 60m, 61,62m Co, 89 Sr , 65 Ni, etc.) ces valeurs sont 1, pour 131 I, 239 Pu, 241 Am - 10, pour 60 Co, 90 Sr, 134.137 Cs - 102, pour 103 Ru - 103, pour 3 H, 14 C - 104 Ce résultat est une conséquence logique du fait que les valeursMZUA etΨ calculé sur la base différents scénarios exposition du personnel et du public.
Dans les conditions extrêmement indésirables de l'adoption hâtive d'une résolution sur la classification des déchets radioactifs, il est proposé de conserver le « concept MZUA » existant pour classer les déchets solides en SRW avec son remplacement ultérieur par un concept plus étayé. Dans le même temps, de notre point de vue, les limites de classification des déchets solides en tant que SRW sur la base des activités spécifiques d'un certain nombre de radionucléides qui sont les plus importants dans la gestion des déchets radioactifs dans les centrales nucléaires nationales devraient être considérées comme différentes de leur MZUA (Tableau 2), tel qu'établi dans le système américain de classification des déchets radioactifs.
Tableau 2. Limites de classification des déchets solides en SRW en termes d'activité spécifique des radionucléides
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Radionucléide |
Éléments transuraniens |
|||||||||
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Activité spécifique, Bq/g |
Déchets radioactifs liquides
À l'heure actuelle, il existe un consensus parmi l'écrasante majorité des spécialistes concernant la représentation de la limite inférieure pour classer les déchets liquides comme LRW en unités de niveaux d'intervention (HC) pour la teneur en radionucléides individuels dans boire de l'eau... En général, le critère proposé s'écrit :
(5),
où q 1 - activité spécifique du radionucléide i dans les déchets liquides, Bq/kg ;
CH i est le niveau d'intervention pour la teneur en radionucléide i dans l'eau potable, Bq/kg ;
k - coefficient de proportionnalité sans dimension.
Au début de l'OSPORB-99 (avant l'introduction de l'OSPORB-99/2010) et du document actuel de Rostekhnadzor NP 058-04 k = 10. L'incohérence de ce concept a été clairement démontrée lors de la réunion du RNKRZ le 21 juin 2010 en utilisant l'exemple de lactosérum des fermes filiales personnelles de la région de Briansk, dans lesquelles l'activité spécifique du 137 Cs dépasse parfois 10 * HC (110 Bq/kg). Dans de tels cas, le sérum doit être traité comme un déchet radioactif - non déversé dans les égouts, mais solidifié et remis pour élimination, et doit avoir une autorisation appropriée. Par conséquent, la plupart des spécialistes, à l'exception du ministère des Ressources naturelles de Russie et de Rostekhnadzor, proposent de prendre k dans la plage de valeurs de 30 à 100, selon le radionucléide.
Le retour au « concept 10 * HC » pour classer les déchets liquides en LRW sortira du champ juridique le parti de l'industrie nucléaire russe, basée sur des centrales à réacteurs de type VVER. Le fait est que conformément à principes physiques(régulation de la réactivité du bore en double circuit eau-eau réacteurs nucléaires) l'activité spécifique réelle du tritium dans les eaux déséquilibrées des centrales nucléaires à VVER atteint plusieurs MBq/kg, ce qui est des centaines de fois supérieur au niveau d'intervention correspondant pour la teneur en tritium de l'eau potable (HCT = 7600 Bq/kg), et , selon les concepts modernes, ne peut être réduit autrement que par dilution. Ceci est pratiqué à titre exceptionnel dans les centrales nucléaires avec des réacteurs de type REP dans un certain nombre de pays leaders dans le monde, par exemple aux États-Unis, mais il est interdit par les réglementations sanitaires nationales (clause 3.12.10 OSPORB-99/2010).
En effet, selon la conclusion de l'AIEA, « dans les réacteurs à eau légère, le tritium sous forme d'eau tritiée est source importante rayonnement dans les émissions liquides et gazeuses rejetées dans l'environnement, car il n'existe actuellement aucune méthode rentable pour le séparer du flux de déchets. » Cela crée des problèmes pour le rejet d'eau déséquilibrée contenant du tritium des centrales nucléaires VVER dans plans d'eau... A l'heure actuelle, l'estimation prudente de la dose efficace annuelle pour le groupe critique de la population due à un tel rejet ne dépasse pas quelques µSv, ce qui correspond à un risque radiologique inconditionnellement acceptable pour la population (inférieur à 10 -6 / an) et , conformément au principe d'optimisation, ne nécessite pas de mesures de radioprotection supplémentaires.
Théoriquement, la solution du « problème du tritium » dans les centrales nucléaires à VVER dans le cas de l'adoption du « concept 10 * HC » est possible de deux manières :
- conserver les eaux déséquilibrées contenant du tritium dans des réservoirs spéciaux sur les sites industriels des centrales nucléaires pendant plusieurs décennies jusqu'à ce que leur teneur en tritium (T1 / 2 = 12,3 ans) diminue de deux ordres de grandeur ;
- solidification de ces eaux avec placement ultérieur sur le site d'élimination des TFA conformément aux règles sanitaires du SP 2.6.6.2572-2010.
Les évaluations réalisées par JSC VNIIAES ont montré que ces travaux sont non seulement inacceptables pour l'industrie nucléaire russe en termes de coûts, mais également déraisonnables du point de vue de l'optimisation de la radioprotection. La solidification et/ou la rétention de déchets industriels liquides contenant du tritium peut entraîner une augmentation de l'exposition du personnel, mais n'affectera pratiquement pas les risques radiologiques pour la population dans la zone de l'emplacement de la centrale nucléaire. Le risque radiologique pour la population quelle que soit la variante de manipulation d'eaux déséquilibrées contenant du tritium reste très faible (moins de 10 -6 / an).
Une solution radicale au "problème du tritium" est le refus d'appliquer des restrictions sur l'activité spécifique des radionucléides aux rejets dans les masses d'eau, si leur exposition aux rayonnements n'entraîne pas une dose de rayonnement de la population supérieure à 10 μSv par an, à laquelle le le risque radiologique pour la population est inconditionnellement acceptable (inférieur à 10 - 6 / an). Cette offre est universelle et globale, elle sort l'industrie électronucléaire de la Russie de la situation où, en raison du dépassement formel de la limite pour classer les liquides comme LRW, même dans les conditions d'observation de la limite de dose extrêmement stricte au rejet, la l'exploitation des centrales nucléaires avec VVER devient illégitime. Pendant ce temps, selon les normes de base internationales de sécurité, les règles et réglementations sanitaires en vigueur, les exigences réglementaires ne s'appliquent pas aux sources de rayonnement qui créent une dose efficace annuelle ne dépassant pas 10 μSv.
Une solution au « problème du tritium » pourrait également être fondée sur les recommandations de l'AIEA pour que l'organisme de réglementation applique une approche graduée à la mise en œuvre du système de gestion de la protection et de la sûreté, selon laquelle « l'application des exigences réglementaires doit être proportionnée aux rayonnements risques liés à la situation d'exposition ». Bien entendu, l'approche différenciée permet d'exclure l'introduction de restrictions supplémentaires sur les rejets (y compris l'activité spécifique du tritium) dont l'effet radiatif sur la population n'excède pas la dose minimale significative (10 μSv/an) établie en NRB-99/2009 et OSPORB-99/2010 comme limite de dose inférieure pour l'optimisation de la radioprotection de la population.
Par conséquent, l'application du « concept 10 * HC » au rejet de tritium avec les eaux déséquilibrées traitées de la centrale nucléaire est déraisonnable.
Sur la base de ce qui précède, il est proposé de compléter le projet de résolution du Gouvernement de la Fédération de Russie sur la classification des déchets radioactifs par une note indiquant le contenu suivant : personnes du groupe critique de la population 10 µSv par an et permis délivrés en conformément à la législation de la Fédération de Russie. "
Cette décision est tout à fait conforme à l'orientation de l'AIEA n° WS-G-2.3 « Contrôle réglementaire rejets radioactifs dans l'environnement » et l'exigence 31 « Déchets et rejets radioactifs » des Normes fondamentales internationales de sécurité.
Déchets radioactifs gazeux
Dans de nombreux pays du monde, l'activité volumétrique admissible (DOA) dans l'air est prise comme limite pour classer les déchets gazeux comme radioactifs, dont le rejet dans l'atmosphère est interdit. La question est à quelle personne (salarié ou représentant de la population) associer cette valeur.
Le critère spécifié basé sur le DOA us, sur lequel insiste le ministère russe des Ressources naturelles, ne peut pas être reconnu comme adapté à la Russie pour deux raisons. Dans ce cas, il faut prendre DOA pers = DOA us, sinon le personnel doit être autorisé à respirer des déchets radioactifs gazeux (DOA pers >> DOA us). Le niveau de radioprotection atteint dans les centrales nucléaires de Rosenergoatom Concern OJSC ne permet pas de garantir une telle qualité de l'air dans les salles de travail, notamment lorsque le personnel effectue des travaux de réparation. Cette exigence est encore plus problématique à satisfaire dans d'autres entreprises de l'industrie. Il est proposé que les valeurs pers. de la DOA fixées pour les radionucléides individuels (à l'exception des gaz radioactifs inertes, IRG) dans l'annexe 1 de la NRB-99/2009 soient prises comme limite pour la classification des déchets gazeux comme radioactifs.
De plus, l'établissement de la valeur limite de l'activité volumétrique des émissions au niveau de la DOA peut créer pour nous de réelles difficultés tant pour les centrales nucléaires existantes que nouvelles : les normes d'émissions admissibles (AD) ne seront pas respectées, tandis que le risque radiatif réel pour la population dans les zones où se trouve la centrale nucléaire sera certainement acceptable (moins de 10-6 ans-1). Pour la majorité des autres entreprises NFC, cette exigence ne sera pas remplie sans d'énormes dépenses en capital pour la reconstruction des systèmes de purification.
L'activité volumétrique admissible des radionucléides libérés ne doit pas être déterminée par rapport aux déchets radioactifs gazeux, mais conformément à la norme DV, telle qu'elle était réglementée dans la clause 3.12.5 OSPORB-99 : activité aux niveaux réglementés par l'émission admissible, après quoi ils peuvent être rejetés dans l'atmosphère.
Conclusion
Compte tenu de toute la diversité des opinions exprimées par les participants à la discussion concernant les schémas possibles de classification des déchets radioactifs, il est proposé, d'une manière ou d'une autre, d'établir les limites de l'affectation des déchets de divers états agrégés aux déchets radioactifs sur le base des activités spécifiques des radionucléides technogènes, au cours desquelles l'utilisation illimitée des matériaux est autorisée (Annexe 3 à OSPORB-99 / 2010), MZUA (Annexe 4 à NRB-99/2009), HC (Annexe 2a à NRB-99/2009 ) et DOA (Annexes 1 et 2 du NRB-99/2009).
Les valeurs indiquées sont des niveaux admissibles d'exposition mono-facteur (pour un radionucléide, voie d'absorption ou type d'exposition externe), qui sont des dérivés des principales limites de dose. Ils subissent assez souvent des modifications dues au raffinement des modèles radiobiologiques et de la base dosimétrique. À cet égard, dans le décret du gouvernement de la Fédération de Russie sur la classification des déchets radioactifs, il est nécessaire d'indiquer que les valeurs de ces quantités sont établies par des règles et règlements sanitaires.
Lors de l'établissement des limites pour la classification des déchets de divers États agrégés comme RW, il convient de partir de l'utilisation rationnelle des ressources visant à résoudre le problème de l'élimination des déchets radioactifs en Russie, dans le respect inconditionnel des exigences de sécurité modernes pour le personnel, le public et l'environnement . Dans des conditions de ressources limitées et d'un volume énorme de déchets radioactifs, leur augmentation artificielle due à une réduction injustifiée des limites de la classification des déchets comme déchets radioactifs conduira inévitablement à la dispersion des forces et des moyens, la croissance, plutôt que la résolution de problèmes. Evidemment, dans ce cas, l'évolution du budget passera par un stockage coûteux de déchets contenant des quantités non dangereuses de radionucléides. Par conséquent, les décisions sur ces limites doivent être vérifiées et bien justifiées, en tenant compte de facteurs hétérogènes.
Auteurs
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Littérature
1. Loi fédérale du 11.07.2011 n° 190-FZ « Sur la gestion des déchets radioactifs et sur les modifications de certaines actes législatifs Fédération Russe".
2. "Le Code pénal de la Fédération de Russie" du 13.06.1996 n° 63-FZ (tel que modifié le 07.12.2011), avec des modifications et des ajouts entrant en vigueur le 19.12.2011.
3. Agence internationale de l'énergie atomique. Classification des normes de sécurité des déchets radioactifs, Guide de sécurité générale, No. GSG-1, AIEA, Vienne, 2009.
4. Glossaire de sûreté de l'AIEA. Terminologie utilisée en sûreté nucléaire et en radioprotection. - 2007.
5. Draft Safety Requirements: Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards Edition révisée de la collection Sécurité de l'AIEA n° 115.
6. Agence internationale de l'énergie atomique. Application of the Concepts of Exclusion, Exemption Clearance, Safety Guide No.RS-G-1.7, AIEA, Vienne, 2004.
7. Agence internationale de l'énergie atomique. Derivation of Activity Concentration Levels for Exclusion, Exemption and Clearance, projet de rapport, AIEA, Vienne, 2004.
8. SP 2.6.1.2612-10 Règles sanitaires de base pour assurer la sûreté radiologique (OSPORB-99).
9 SanPiN 2.6.1.2523-09 Normes de radioprotection (NRB-99/2009).
10. SP 2.6.6.2572-2010 Règles sanitaires « Assurer la sûreté radiologique lors de la manipulation des déchets industriels des centrales nucléaires contenant des radionucléides technogènes.
11. R 2.6.5.04 - 08. Directives « Exigences d'hygiène pour la gestion des déchets industriels à l'Entreprise unitaire d'État fédéral » Entreprise fédérale du Nord pour la gestion des déchets radioactifs « (R ONAO SevRAO-08).
12. NP 058-04. Sécurité dans la manipulation des déchets radioactifs. Dispositions générales.
13. Agence internationale de l'énergie atomique. Radiation Protection Aspects of Design for Nuclear Power Plants, Guide de sûreté n° NS-G-1.13, AIEA, Vienne, 2005.
14. Annexe à la lettre de Rosenergoatom Concern OJSC au directeur du bureau de projet « Création d'un système de gestion des déchets radioactifs » de la société d'État ROSATOM (sortie n° 9/04/1439 du 21.03.2012).
15. Agence internationale de l'énergie atomique. Contrôle réglementaire des rejets radioactifs dans l'environnement, Guide de sûreté No. WS-G-2.3, AIEA, Vienne (2000).
Depuis plusieurs années, il est courant dans de nombreux pays de déverser des déchets radioactifs liquides et solides dans les mers et les rivières. Les déchets radioactifs liquides ont été inondés, emballés dans des conteneurs ou déversés dans des réservoirs naturels par des pipelines. Les États-Unis et les pays d'Europe occidentale ont déversé leurs déchets radioactifs (RW) dans le nord-est de l'océan Pacifique, dans les secteurs nord-est et nord-ouest de l'Atlantique.
Une pollution importante milieu marin a dirigé les travaux d'entreprises d'Europe occidentale de retraitement du combustible nucléaire usé (SNF). Valeur la plus élevée possèdent deux entreprises britanniques (Sellafield et Downray) et la "Cogema" française, implantées à Cape Ag (Fig. 2.8). Par exemple, le complexe de Sellafield, situé sur la côte est de la mer d'Irlande, effectue depuis 1951 des rejets programmés de déchets liquides de faible activité par pipeline dans la mer d'Irlande. Deux autres grandes entreprises européennes ont contribué sensiblement moins à la pollution de l'environnement par les radionucléides artificiels (au total, 2,3 % pour les émetteurs a et 12 % pour les émetteurs 1, pas
Riz. 2.8. Installations européennes de retraitement du combustible nucléaire : 1 - Sellafield, 2 - Cape Ag, 3 - Downray y compris le tritium, de le total dumping par les entreprises européennes avant la fin de 1984).
En figue. 2.9 montre l'évolution des émissions annuelles de 137 Cs de l'installation de Sellafield. Le débit maximal pour les radionucléides émetteurs p est tombé en 1975 (9 PBq) et pour les émetteurs a - en 1973 (180 TBq). L'activité totale des rejets en 1952-1994 est estimé à 39 PBq 3 N, 41 PBq 137 Cs, 6 PBq l34 Cs, 6 PBq 90 Sr, 120 TBq 238 Pu, 610 TBq 239.240r 1 (
La migration ultérieure des radionucléides rejetés dans la mer d'Irlande et la Manche est déterminée par les courants dominants. Contournant la Grande-Bretagne par le sud et l'est, les radionucléides pénètrent dans la mer du Nord, puis par les détroits danois ils pénètrent dans la Baltique. Une partie importante des radionucléides se déplace le long de la côte nord-ouest de la Norvège, où elle se divise en deux branches principales, l'une allant à l'ouest du Svalbard, l'autre vers la mer de Barents. Selon des estimations moyennes, le temps de transfert des radionucléides avec les masses d'eau de Sellafield vers les mers de Barents et de Kara est de 5 à 6 ans.
Union soviétique utilisé comme sites d'enfouissement pour les déchets radioactifs de la marine et civile flottes nucléaires Les mers de Kara et de Barents et les mers d'Extrême-Orient. Ainsi, dans le golfe d'Abrosimov ( cote est Novaya Zemlya) depuis 1965, trois réacteurs avec combustible nucléaire usé, cinq réacteurs sans combustible, quatre navires et un grand nombre de conteneurs en acier contenant des déchets radioactifs (Fig. 2.11). Dans la baie de Tsivolki en 1967, il y avait
Riz. 2.9. Rejets annuels de 137 Cs dans la mer d'Irlande par Sellafield
Riz. 2.10.une - 129 1, 1990-1997, b- "TC, 1978-1997, v - 237 Np, 1978-1997, g- la somme des isotopes émetteurs a du plutonium, 1978-1997.
l'ensemble écran du brise-glace "Lénine" a été largué, contenant du combustible nucléaire irradié. En 1981, le sous-marin nucléaire K-27 avec deux réacteurs chargés de combustible a été coulé dans la baie de Stepovoy. Dans la partie intérieure de cette baie, des conteneurs de déchets radioactifs ont été inondés. L'enfouissement des déchets solides a également été effectué dans la dépression de Novaya Zemlya et près de l'île de Kolguev. La profondeur des sites d'immersion de déchets radioactifs dans la mer de Kara n'excédait pas 380 mètres, ce qui contredit les exigences de la Convention de Londres. Les estimations de la quantité totale de radionucléides rejetés dans les mers de Kara et de Barents sont contradictoires.
Depuis 1992, plusieurs expéditions maritimes russo-norvégiennes ont été menées afin d'étudier les objets immergés dans la mer de Kara et d'identifier d'éventuelles fuites de radionucléides. Malheureusement, à la suite des travaux, il n'a été possible de déterminer l'emplacement que d'une partie des objets. Donc, jusqu'ici
Riz. 2.11.Aménagement des sites de stockage de déchets radioactifs dans les mers de Kara et de Barents : 1 - Dépression de Novaya Zemlya,
- 2 - Baie d'Abrosimov, 3 - Baie de Stepovoy, 4 - Baie de Tsivolki,
- 5 - Baie d'Oga, 6 - Baie de Sedov, 7 - Baie de Blagopoluchiya,
- 8 - le golfe de Techeniy, 9 - près de l'île. Kolguev
le réacteur du brise-glace "Lénine" n'a pas été retrouvé. La présence de fuites de radionucléides artificiels est mise en évidence par la forte teneur en radionucléides technogènes (137 Cs, 60 Co, 239 - 240 Pu, 90 Sr) dans les sédiments de fond à proximité des objets immergés. Cependant, la pollution de l'environnement est de nature locale. Ainsi, le niveau moyen de teneur en radionucléides dans l'eau et les sédiments de la baie d'Abrosimov à une certaine distance des objets inondés correspond à la partie ouverte de la mer de Kara, tandis qu'à proximité des conteneurs inondés la teneur en l37 Cs dans les sédiments de fond atteint 31 kBq / kg. Ainsi, des fuites à l'extérieur des conteneurs sont évidentes (Figure 2.12).
Une répartition inégale de la radioactivité dans les sédiments du fond (à la fois verticalement et horizontalement) indique la présence de particules « chaudes », ce qui est confirmé par les données d'autoradiographie et d'autres méthodes. Des lixiviations successives ont montré que la majeure partie du césium-137 est fermement liée à la phase solide, tandis que 40 % du strontium-90 est sous une forme relativement mobile. A fait l'objet d'une enquête
Riz. 2.12.
- 1,2 - réacteurs inondés, 3, 4, 6 - navires inondés,
- 5 - conteneurs contenant des déchets radioactifs)