Odpady promieniotwórcze, składowanie i transport

Odpady promieniotwórcze ( radioaktywne ) są
to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały o
różnych stanach skupienia, substancje
organiczne i nieorganiczne, nie nadające się do
dalszego wykorzystania, a zanieczyszczone
objętościowo lub powierzchniowo substancjami
promieniotwórczymi w stopniu przekraczającym
dopuszczalne- według odpowiednich przepisów
- ilości. Koncentracja substancji radioaktywnych
w odpadach promieniotwórczych jest zwykle
wyższa niż koncentracja tych substancji w
zwykłych odpadach.
Można wyróżnić pięć głównych źródeł pochodzenia
odpadów promieniotwórczych (nie licząc zastosowań
militarnych energii jądrowej)
• kopalnie rud uranu oraz zakłady przerobu tych rud,
• produkcja paliwa reaktorowego oraz przerób paliwa
wypalonego,
• eksploatacja reaktorów energetycznych i badawczych,
• likwidacja reaktorów jądrowych,
•stosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie,
przemyśle, rolnictwie i badaniach naukowych
W Polsce odpady promieniotwórcze powstają w wyniku
stosowania izotopów w medycynie, przemyśle i
badaniach naukowych oraz podczas ich wytwarzania.
Odrębną grupę odpadów stanowi zużyte paliwo jądrowe
z reaktorów badawczych (EWA , MARIA). Jest ono nadal
silnie promieniotwórcze, a więc wymaga odpowiedniego
zabezpieczenia. Ilość odpadów promieniotwórczych jest
bardzo mała w porównaniu do ilości odpadów
produkowanych przez przemysł chemiczny, czy też
powstających w efekcie spalania węgla w elektrowniach
lub elektrociepłowniach.
Podstawą klasyfikacji odpadów promieniotwórczych jest
ich postać fizyczna, aktywność i czas połowicznego
rozpadu. Stąd też mamy odpady stałe, ciekłe, gazowe,
nisko-, średnio-, i wysokoaktywne, a także odpady
krótkożyciowe o okresie połowicznego rozpadu nie
dłuższym niż 30 lat i długożyciowe, które pozostają
promieniotwórcze przez setki , a nawet tysiące lat.
Sposób klasyfikacji odpadów w poszczególnych krajach
jest zróżnicowany. W Polsce wyróżniamy trzy kategorie
odpadów:
I kategoria - odpady β i γ - promieniotwórcze.
II kategoria- odpady α - promieniotwórcze,
III kategoria- zużyte zamknięte źródła promieniotwórcze.
Materiały promieniotwórcze przewożone są w różnych
opakowaniach, gwarantujących integralność przesyłki w
czasie transportu i określoną w przepisach osłonę przed
promieniowaniem. Typ opakowania w jakim przewozi się
materiał promieniotwórczy zależy od rodzaju materiału,
jego objętości, ilości, postaci fizycznej i aktywności.
Aby ryzyko narażenia ludzi na zetknięcie się z odpadami
maksymalnie zmniejszyć Rada Społeczno-Ekonomiczna
ONZ upoważniła Międzynarodową Agencję Energii
Atomowej (MAEA) do przygotowania, a także
zarekomendowania przepisów i standardów dotyczących
bezpiecznego transportowania materiałów
promieniotwórczych.
§
§
Dotyczą m.in. typów opakowań, informacji o przewożonych materiałach,
dokumentów przewozowych, rodzajów opakowań. Dokumenty
przewozowe, nalepki ostrzegawcze, oznakowania, tablice umieszczone
na samochodach lub wagonach zawierają informacje ważne dla
przewoźników, odbiorców i innych osób zainteresowanych taką
przesyłką.
• Dokumenty przewozowe zawierają wszystkie podstawowe informacje o
transportowanym materiale: jego skład izotopowy, aktywność, fizyczną i
chemiczną postać, kategorię przesyłki oraz środki jakie należy podjąć w
razie wypadku.
• Oznakowania, takie jak nalepki, znajdujące się na przesyłkach
zawierają informację o ich zawartości, ciężarze i innych właściwościach
(łatwopalnych, wybuchowych).
W szczególnych przypadkach (np. przy przewozie materiałów
rozszczepialnych - pluton, paliwo jądrowe) i źródeł promieniotwórczych
o bardzo dużej aktywności w opakowaniach typu B) wymagane jest
wcześniejsze powiadomienie o przywozie do/przewozie przez dany kraj.
Dodatkowe zabezpieczenia podejmowane są podczas przewozu
materiałów jądrowych.
Opakowanie typu B
charakteryzuje się podwyższoną
wytrzymałością mechaniczną i
termiczną, gdyż muszą zapewnić
szczelność i osłonę ładunku nawet w
razie poważnych wypadków
transportowych. Używane są do
przewozu najbardziej
radioaktywnych materiałów
(wypalone paliwo jądrowe, źródła
promieniotwórcze o bardzo dużej
aktywności). Opakowania typu B
podawane są szczególnie surowym
testom mechanicznym, termicznym i
zanurzeniowym. Poza tym muszą być
autoryzowane przez właściwe organa
dozoru jądrowego i ochrony
radiologicznej danego kraju.
Opakowanie typu A
zapewnia szczelność i osłonę
ładunku, jednak charakteryzują
się mniejszą wytrzymałością na
uszkodzenia niż opakowania typu
B. Zakłada się również, że
opakowanie może zostać
uszkodzone w czasie transportu,
a jego zawartość wydostać się na
zewnątrz. Przepisy określają
maksymalną ilość substancji
promieniotwórczych, które mogą
być przewożone w tego typu
opakowaniach. Ryzyko
napromieniowania lub skażenianawet w przypadku uwolnienia
substancji promieniotwórczej do
środowiska jest niewielkie.
Opakowanie
przemysłowe (IP)
służy do transportu
materiałów o niskiej
aktywności lub
przedmiotów
skażonych
powierzchniowo.
Zawarta w nich mała
ilość substancji
promieniotwórczych
stanowi w sytuacjach
awaryjnych niewielkie
zagrożenie dla ludzi i
środowiska.
Opakowanie tzw.
wyłączone
używane jest do transportu bardzo
małych ilości materiałów
promieniotwórczych, np.
radiofarmaceutyków czy urządzeń
zawierających źródła
promieniotwórcze o bardzo małej
aktywności (izolowane czujniki
dymu, przyrządy pomiarowe). Są
to m.in. pudełka kartonowe,
pojemniki z tworzyw sztucznych,
metalowe puszki. Przewóz takich
przesyłek odbywa się na znacznie
złagodzonych warunkach, np. nie
muszą zawierać znaków
ostrzegawczych, ale wewnątrz
powinna się znajdować informacja
o przewożonym materiale.
Scenariusz akcji ratowniczej lub interwencyjnej dla
zapobieżenia rozprzestrzenianiu się substancji
promieniotwórczej:
• Osoba, która zauważyła wypadek (lub brała w nim
udział) powinna zawiadomić policję, nadawcę przesyłki,
służbę medyczną i służbę ochrony radiologicznej, a w
przypadku pożaru także straż pożarną.
• Dalszą akcję powinny poprowadzić wyspecjalizowane
służby. One też - na podstawie pomiarów
radiometrycznych - wyznaczają granice strefy, w której
nie mogą przebywać osoby postronne.
• Kolejne działania tych służb będą zależały od rodzaju i
ilości uwolnionego materiału radioaktywnego,
rozległości skażonego obszaru i poziomu skażeń a także
warunków pogodowych, które mają wpływ na
rozprzestrzenianie się skażeń.
Oznakowanie pojazdów
Znakowanie opakowań
Znakowanie opakowań
Znakowanie opakowań
Odpady promieniotwórcze muszą być odpowiednio składowane; im
większa jest ich aktywność tym skuteczniejsze powinny być bariery
przeciwdziałające ujemnemu wpływowi promieniowania na człowieka i
środowisko. W Polsce stosowane są następujące bariery ochronne:
1. chemiczna: trudno rozpuszczalne związki chemiczne izotopów
promieniotwórczych, powstające w procesie przerobu i oczyszczania
radioaktywnych ścieków;
2. fizyczna: materiał wiążący - służy do zestalania lub utrwalania odpadów.
Proces ten polega na zmieszaniu zatężonych już odpadów ze spoiwem i nadaniu
im formy stabilnego ciała stałego. Zapobiega to rozsypaniu, rozproszeniu,
rozpyleniu i wymywaniu substancji promieniotwórczych;
3. I inżynierska: opakowanie zabezpiecza odpady przed uszkodzeniami
mechanicznymi i kontaktem z wodą. Stanowi również osłonę biologiczną,
ponieważ osłabia promieniowanie;
4. II inżynierska: betonowa konstrukcja składowiska oraz impregnująca
warstwa bitumiczna- chroni pojemnik z odpadami przed wpływem opadów
atmosferycznych, wilgocią i korozją;
5. naturalna: struktura geologiczna terenu, na którym zlokalizowano
składowisko. Teren taki powinien być m.in. asejsmiczny, niezatapialny i
wyłączony z działalności gospodarczej. Jest to bardzo ważne, ponieważ właściwa
struktura geologiczna i warunki hydrogeologiczne uniemożliwiają migrację
radionuklidów, zapobiegają ich rozprzestrzenianiu w glebie oraz przenikaniu
substancji promieniotwórczych do wód gruntowych i powierzchniowych.
Składowanie odpadów promieniotwórczych dzieli się na
dwa etapy:
• Składowanie przejściowe polega na okresowym
magazynowaniu odpadów na terenie obiektu, w którym
powstały i zostały przerobione. Okres przejściowego
składowania planuje się zwykle tak, aby odpady
średnioaktywne straciły znaczną część swojej aktywności.
W elektrowniach jądrowych okres ten wynosi zwykle ok
kilku miesięcy do 5 lat.
• Składowanie ostateczne jest ostatnim etapem
unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych. Wybór
miejsca, charakter składowiska i sposób składowania
zależy od wielu czynników m. in. od rodzaju odpadów,
warunków hydrogeologicznych, demograficznych i
klimatycznych danego terenu. Biorąc pod uwagę
usytułowanie wyróżnia się składowiska naziemne
(powierzchniowe), składowiska podziemne oraz
składowiska w głębokich formacjach geologicznych.
• Składowisko naziemne ma szereg betonowych komór
zagłębionych nieco w ziemi. Komory wypełnia się odpadami w
odpowiednich pojemnikach i po wypełnieniu zalewa się
betonem. Taki typ składowiska stosuje się do odpadów nisko- i
średnioaktywnych. Często stosuje się w tym celu nieużywane
stare forty, magazyny itp. obiekty, jeżeli warunki
hydrogeologiczne na to pozwalają.
• Składowisko podziemne jest usytułowane pod powierzchnią
ziemi na głębokości nie przekraczającej 200 m. W tym wypadku
wykorzystywane są naturalne formacje skalne. Lokować w nich
można odpady nisko- i średnioaktywne, stałe lub zestalone.
• Składowanie odpadów w głębokich formacjach geologicznych
to umieszczenie odpadów na głębokości zwykle od 400 do 1100
m w warunkach nieumożliwiających migrację substancji
promieniotwórczych poza obszar składowiska. Wykorzystywane
bywają w tym celu np. wyeksploatowane kopalnie soli, w
których odpady zostają całkowicie izolowane.
Prezentację wykonały:
Katarzyna Borowska
Justyna Lulewicz
z kl. III G 2002/03
pod redakcją prof.
Teresy Fedorowicz