Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Обеспечение экологической Безопасности и оптимизация процессов обращения с радиоактивными отходами транспортных ядерных энергетических установок

У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Обеспечение экологической Безопасности и оптимизация процессов обращения с радиоактивными отходами транспортных ядерных энергетических установок

Количество страниц	229

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	24728.doc

Содержание	Содержание ВВЕДЕНИЕ ... 7 Глава 1. Анализ состояния вопроса... 13 1.1. Критический анализ состояния методической и нормативной базы по экологии и процессам обращения с РАО на флоте... 13 1.2. Основные проблемы обращения с «корабельными» РАО... 17 1.3. Принципиальные методы и схемы переработки и кондиционирования РАО... 27 1.3.1. Жидкие радиоактивные отходы... 27 U.2. Твердые радиоактивные отходы... 50 1.4. Способы хранения и захоронения РАО... 54 Глава 2. Объект и методы исследования. Основные принципы комплексного подхода к проблемам обращения с РАО транспор- тныхЯЭУ... 59 2.1. Объект исследования... 59 2.2. Методы исследования... 60 2.3. Основы комплексного подхода... 62 Глава 3. Исследование источников и путей формирования объемов и активности выбросов, сбросов и ЖРО при нормальной эксплуатации транспортной ЯЭУ... 64 3.1. Газо-аэрозольные выбросы... 64 3.2. Водные сбросы... 68 3.3. Жидкие радиоактивные отходы... 79 3.3.1. Анализ объемов ЖРО... 80 3.3.2. Анализ активности ЖРО... 86 3.3.3. Анализ химического составаЖРО... 96 3.3.4. Исследование сбора и переработки ЖРО на ММСУ... 103 3.3.5. Поиск наполнителей для блока селективной сорбции ММСУ... 106 3.3.6. Исследование заключительной стадии обращения с РАО на муц...:... пб Глава 4. Оптимизация способов сбора, переработки и кондиционирования ЖРО транспортной ЯЭУ... 119 4.1. Обоснование классификации ЖРО в зависимости от физико-химического состава... 119 4.2. Предлагаемые способы раздельной переработки ЖРО... 123 4.3. Сравнительная оценка существующих и предлагаемых методов переработки и кондиционирования РАО... т 4.3.1. Расчет стоимости переработки смешанных (объединенных) ЖРО транспортной ЯЭУ... 125 4.3.2. Расчет стоимости переработки ЖРО с учетом разделения потоков по физико-химическому составу... 129 4.4. Оценка экологической опасности обращения с РАО от существующих и предлагаемых методов переработки... 134 Глава 5. Оценка и прогноз радиоэкологического воздействия хранения некондиционированных ТРО транспортной ЯЭУ... 145 5.1. Исследование путей формирования количества и активности ТРО. 145 5.2. Сбор и исследование параметров для численного моделирования воздействия ТРО на подземную гидросферу... 148 5.2.1. Исследование радиоактивности жидкой фракции хранилищ ТРО... 150 5.2.2. Анализ радиационного состояния грунтовых вод в районе хранилищ ТРО... 151 5.2.3. Исследование удерживающей способности грунтов по отношению к радионуклидам... 156 5.3. Оценка радиоэкологической опасности ТРО транспортной ЯЭУ... 171 5.3.1. Описание условий моделирования и калибровка модели... 171 5.3.2. Прогнозные оценки... 174 Глава 6. Оценка экологического воздействия транспортной ЯЭУ при нормальной эксплуатации... 178 Глава 7. Методические и практические рекомендации по безопасному обращению с РАО транспортных ЯЭУ... 181 ВЫВОДЫ... 187 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ... 189 Приложение 1 (общая схема комплексного анализа ЖРО)... 210 Приложение 2 (методы и средства определения активности радионуклидов)... 211 Приложение 3 (методики химического анализа)... 222 Приложение 4 (методика определения коэффициентов распределения радионуклидов 137Cs (^Sr) в равновесной системе «грунт-вода»)... 225 Приложение 5 (основные характеристики работы ММСУ)... 227 Приложение 6 (основные характеристики работы МУЦ)... 229 Приложение 7 (описание математических моделей фильтрации, массопереноса и дисперсии в подземных водах)... Введение Перечень . сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов * Лг АЛЛ - атомная подводная лодка t АЭС — атомная электростанция БВ - бассейн выдержки БВГ - баллоны выдержки газов БТБ - береговая техническая база ВМФ (после 2001 г - филиалы «СевРАО» и «ДальРАО») ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор ВМФ - Военно-морской флот ВНИПИЭТ— Всесоюзный научно исследовательский проектный институт энергетической техники BXB - вредные химические вещества ДВ - допустимый выброс НИТИ ДЖН ч— долгоживущие радионуклиды ДК - допустимая концентрация радионуклида ДКб - допустимая концентрация радионуклида по НРБ-76/87 ДОАнас - допустимая объемная активность радионуклида по ЫРБ-99 ДС - допустимый сброс НИТИ ЖРО - жидкие радиоактивные отходы ЖРО ЯЭУ - ЖРО, образующиеся при эксплуатации ЯЭУ ИИ - ионизирующее излучение ИИИ — источник ионизирующего излучения ИО - ионный обмен ИОС — ионно-обменная смола ИПО - индекс потенциальной опасности ИРГ - инертные радиоактивные газы КоЧ - коэффициент очистки КБ ББР - компенсационные баллоны системы безбатарейного расхолаживания ЮКН - короткоживущие радионуклиды КК - контрольная концентрация КМ — композиционные материалы ЛАЭС - Ленинградская атомная электростанция .. , ЛСК - Ленинградский специализированный комбинат «РАДОН» Щ ЛУ - локальная установка очистки замасляных отходов МДА - минимально детектируемая активность радионуклида МИО — модуль ионного обмена ММСУ — модульная мембранно-сорбционная установка МОО — модуль обратного осмоса МУФ — модуль ультрафильтрации МУЦ - модульная установка цементирования МФ - механический фильтр НАО - низко-активные отходы НИОКР — научно-исследовательская опытно-конструкторская работа НИТИ - Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова НП - нефтепродукты НГШ — научно-промышленное предприятие НПО - научно-производственное объединение НТД — научно-технический документ ОВ — органические вещества 00 — обратный осмос OOP - обратноосмотический рулон ОС - окружающая среда ОТВС - отработавшая тепловыделяющая сборка ОЯТ - отработавшее ядерное топливо ПГ — парогенераторы ПД - предел дозы по НРБ-99 ПДК - предельно-допустимая концентрация ВХВ ПЛК — промышленно-ливневая канализация ПМ — плавучая мастерская ПС - пористый сорбент ПСРЗ ПР — плавучий судоремонтный завод перезарядки реакторов ПТБ - плавучая техническая база РАВ - радиоактивные вещества РАО - радиоактивные отходы РБ - радиационная безопасность РБМК - реактор большой мощности канальный РД — руководящий документ РЗЭ - редкоземельный элемент РПИ - роторно-пленочный испаритель Р/Ц — растворо-цементное соотношение САО - среднеактивные отходы 4 свг сзз СПАВ СПб ГУ СРЗ ее СФ твэл тм тнт ТОФ ТРО ТРОЯЭУ ТУЭ ¦у-овода УФ ФВ ФЗ ФП хжо хотк ХФК ЦБЗ цгв ЦЦР цзпв цмо ЧАЭС НТВ щзэ эд ЯЭУ 1к Пк Шк IVk система выдержки газов санитарно-защитная зона синтетические поверхностно-активные вещества Санкт-Петербургский государственный университет судоремонтный завод солесодержание Северный флот тепловыделяющий элемент тяжелые металлы танкер наливного типа Тихоокеанский флот твердые радиоактивные отходы ТРО, образующиеся при эксплуатации ЯЭУ трансурановые элементы уровень вмешательства при поступлении с водой радионуклидов для населения по НРБ-99 ультра-фильтр «финишная» вода с установки ММСУ федеральный закон фильтроперлит хранилище жидких отходов хранилище отработанных топливных композиций хозяйственно-фекальная канализация цистерна биологической защиты цистерна грязных вод цистерна дренажа 1-го контура цистерна запаса питательной воды цистерна масляных отходов Чернобыльская атомная электростанция шахта выдержки щелочно-земельные элементы электродиализ ядерная энергетическая установка (стенд-прототип транспортной ядерной энергетической установки - «КВ-1» НИТИ) первый контур ЯЭУ второй контур ЯЭУ третий контур ЯЭУ четвертый контур _ЯЭУ !#) ВВЕДЕНИЕ Развитие цивилизации сопряжено с антропогенным загрязнением природной среды. В области атомной промышленности загрязнение экологических систем неразрывно связано с накоплением и проблемами долговременного хранения все возрастающего количества отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. Обращение с РАО является острой современной проблемой атомного флота. Причина такого положения связана с неукоснительным выполнением флотом трех основополагающих обязательств, принятых Россией на федеральном и международном уровнях: • Лондонской конвенции о запрещении слива РАО в моря и океаны; •> введением в действие новых нормативных законов и документов (НРБ-99, ОСПОРБ-99, СПОРО-2002) [1-3], регулирующих более жесткие требования к системам обеспечения радиационной и экологической безопасности; • сокращением вооружения в связи с массовой утилизацией кораблей. До принятия Лондонской конвенции был разрешен сброс низкоактивных ЖРО транспортных ЯЭУ в море. Для этого смешанные по физико-химическому составу ЖРО накапливались на ТНТ. Часть накопленных ЖРО в объединенном состоянии до сих пор находится на ТНТ, многие из которых уже отработали срок службы. Решение этих проблем поддерживается на федеральном уровне принятием целевой программы «Обращение с РАО и ОЯТ, их утилизация и захоронение на 1996-2005 годы». Программа направлена на всесторонний охват процессов обращения с РАО, включая разработку технологий и изготовление технических средств для обеспечения сбора, переработки, транспортирования и захоронения РАО. Ретроспективный анализ информации показывает, что при всем многообразии работ, проводимых в данном направлении, отсутствуют реализованные комплексные подходы к оптимизации обращения с «корабельными» РАО, охватывающие все этапы обращения. Т.е., направления исследований, как правило, касаются изучения разрозненных этапов обращения. Основное внимание разработок направлено на решение первоочередной проблемы: переработки и кондиционирования накопленных ЖРО - объединенных ЖРО сложного состава, для которых предлагаются универсальные технологии очистки, воплощенные в гиперустановках. Очевидно, что этот путь «универсализации» технологий бесперспективен, т.к. не рассматривает ресурсы минимизации отходов на более ранних стадиях обра- щения: образования и сбора РАО. Систематизированные данные по начальным стадиям образования РАО российских транспортных ЯЭУ в открытых публикациях практически отсутствуют. Крайне низка информация и по последствиям хранения РАО флота. Ключевое значение при обращении с «корабельными» РАО имеет оптимизация технологий обращения. Оптимизацию целесообразно проводить на основе углубленных исследований источников образования и путей формирования РАО и РАВ от реактора до внешней среды, чтобы при многовариантности технологий обращения найти наиболее приемлемый путь с точки зрения минимизации РАО и радиоэкологической безопасности. Целью данной работы является разработка комплексного подхода, принципов и научно обоснованных рекомендаций к минимизации объемов и снижению экологической опасности РАО транспортных ЯЭУ по результатам комплексного анализа процессов обращения с РАО и РАВ на примере нормальной эксплуатации наземного прототипа транспортной ЯЭУ (стенд «КВ-1», НИТИ) и связанной с ним инфраструктуры: система сбора РАО; установка по переработке и компактироеанию РАО (НИТИ), хранилища РАО (ЛСК «РАДОН»), каналы выхода радионуклидов во внешнюю среду (вентиляционная труба, сбросной канал, НИТИ). Основными направлениями исследований данной работы являются: • Формулировка методологических основ комплексного подхода к оценке радиоэкологического воздействия эксплуатации ЯЭУ и разработка принципиальных схем путей распространения РАО в системе «реактор - окружающая среда» посредством четырех источников выхода радионуклидов в ОС: газо-аэрозолъных выбросов, водных сбросов, жидких и твердых РАО. • Проведение детальной инвентаризации источников образования и транспортирования выбросов, сбросов, ТРО и ЖРО до конечного барьера. Оценка долевого вклада в общие объем и активность составляющих отдельных потоков ЖРО и в целом по всем каналам поступления радионуклидов с ЯЭУ. • Разработка оптимальных схем выполнения комплексного анализа ЖРО и адаптация радиохимических и химических методик для технологических проб, ЖРО и природных объектов. Комплексная физико-химическая классификация ЖРО транспортных ЯЭУ и разработка новых принципов переработки ЖРО по раздельным потокам. • Изучение эффективности работы существующей технологии переработки и кондиционирования ЖРО и исследование надежности удержания радио- нуклидов селективными материалами и сорбентами на основе природных „ матриц с целью оценки их применимости для очистки ЖРО и в качестве \Ш барьерных материалов при хранении РАО. ^ • Оптимизация комплексных технологических схем сбора, переработки и кондиционирования РАО ЯЭУ, включая вторичные РАО. Оценка их экономической целесообразности по сравнению с существующими технологиями. • Исследование радиоэкологических последствий хранения ТРО ЯЭУ на основании сбора исходных данных для прогнозирования ареалов загрязнения подземных вод, разработки методик определения и количественных оценок сорбционных параметров по отношению к дозообразующим радионуклидам. • Расчет экологической опасности действующих и предлагаемых технологий обращения с РАО ЯЭУ и выработка ряда практических рекомендаций Для совершенствования системы обращения с РАО на флоте. Научная новизна работы заключается в следующем: Впервые для транспортных ЯЭУ предложен и реализован комплексный радиоэкологический подход к оптимизации процессов обращения* с РАО на основе всестороннего анализа выбросов, сбросов, ЖРО и ТРО. Впервые получены данные по развернутому химическому составу ЖРО за многолетний период текущей эксплуатации транспортной ЯЭУ. Определена структура ЖРО ЯЭУ по уровню активности, объему, химическому составу и предложена экономически обоснованная классификация ЖРО по физико-химическому составу для раздельных сбора и переработки. Результаты усовершенствования системы и способов обращения с РАО транспортных ЯЭУ подтверждены j^ патентами [4-6]. Для оценки радиационного риска на население от загряз- у/ нения подземной гидросферы впервые получены обширные экспериментальные данные по удержанию радионуклидов региональными грунтами: изучены особенности сорбционных и десорбционных процессов, определены величины необратимости сорбции, коэффициентов распределения (Kd) и их пространственная изменчивость, и др. Разработана методика определения IQ радионуклидов в системе «грунт-вода». Практическая ценность выполненной работы заключается в том, что: • Разработанная схема развернутого анализа радионуклидного и химического состава технологических сред, РАО и объектов ОС позволила получить Ш надежные данные, провести комплексные исследования и разработать рекомендации по организации современного обращения с РАО транспортных ЯЭУ. 10 • Предложенные рекомендации по организации современного обращения s с РАО транспортных ЯЭУ на флотах охватывают основные этапы: сбор, * да разделение, переработку, кондиционирование и хранение. Рекомендации позволяют: дать способы минимизации объемов «корабельных» РАО; предложить набор оптимальных технологий переработки ЖРО; повысить эффективность и обеспечить экологическую безопасность хранения за счет разделения потоков и компактирования отходов; обновить методический и аппаратурный парк для выполнения паспортизации ЖРО и контроля «финишной» воды; выдать перечень обязательных радиоактивных и химических параметров, необходимых для принятия решения о способе переработки и кондиционирования РАО; предложить селективные сорбенты на основе природных ,, матриц для извлечения радионуклидов из ЖРО и иммобилизации вторичных \Mt РАО в геоцементы. ^Х • Комплексные методы пробоподготовки и развернутые анализы по опре- делению радиоактивных и химических параметров успешно использованы в опытно-промышленных испытаниях переработки ЖРО ЛЭУ на действующих в НИТИ установках переработки и цементирования. Рассчитана экологическая опасность хранения отвержденных продуктов и показано соответствие цементных компаундов нормативным документам. • Методические разработки в части оценки сорбционных параметров грунтов по отношению к радионуклидам позволили получить достоверный статистический материал по поведению радионуклидов в типовых грунтах района ЛСК «РАДОН» и провести прогноз миграции радиоактивного загряз- \j^ нения в подземных водах от хранения ТРО в хранилищах. В результате обс-\\1 ледования радиационного состояния грунтовых вод в районе протечек из хранилищ ТРО ЛСК выполнен комплекс инженерно-защитных мероприятий по снижению загрязнения грунтовых вод, что подтверждено данными их последующего мониторинга. Результаты прогнозов опубликованы [7, 8] и сняли необоснованное социальное напряжение о неблагополучной экологической обстановке в районе ЛСК. • Результаты работы могут найти применение при разработке проектной, методической и нормативной документации для действующих и перспективных транспортных ЯЭУ в части обращения с РАО на флоте; выполнении \ш\ радиационного и химического контроля ЖРО на предприятиях атомно-промышленного комплекса; для оценки и прогноза миграции радиоактивных 11 примесей в подземной пщросфере, как наиболее уязвимой части экосистемы при хранении РАО. На защиту выносятся следующие результаты работы: • комплексные экологические исследования по систематизации источников и путей формирования объемов и активности выбросов, сбросов, ЖРО и ТРО транспортной ЯЭУ с оценкой долевого вклада составляющих потоков; • результаты изучения химического состава ЖРО ЯЭУ; • обоснование эффективности переработки смешанных ЖРО на ММСУ и отверждения концентрата ЖРО на МУЦ; • результаты исследования удержания радионуклидов региональными природными сорбентами с целью очистки ЖРО и использования в качестве защитных барьеров; • классификация ЖРО транспортных ЯЭУ и способы их переработки на основе разделения водопотоков; • результаты поведения радионуклидов в системе «грунт-вода» вблизи хранилищ ТРО ЛСК и данные прогнозирования миграции радионуклидов с грунтовыми водами от хранилищ; • оценки индивидуальных эффективных доз и радиационного риска для населения от газо-аэрозольных выбросов и водных сбросов с ЯЭУ; • методические и практические рекомендации по безопасному обращению с ЖРО транспортных ЯЭУ. Основная часть диссертации представлена в семи главах, являющихся логически связанными отдельными этапами работы. В первой главе выполнен анализ нормативной базы флота в области обращения с РАО и экологической безопасности; освещены основные проблемы флота по переработке и хранению РАО; проведен критический обзор методов, средств и технологий переработки и хранения РАО и сформулированы требования к наукоемким технологиям и установкам переработки РАО для специфических условий флота. Во второй главе рассмотрены методологические основы комплексного подхода к проблемам обращения с РАО транспортных ЯЭУ и дано описание объектов и методов исследования. В третьей главе исследованы источники образования и пути форми- рования радионуклидов в техно-экологической системе «реактор-окружающая среда»: разработаны схемы транспорта по четырем каналам выхода ра- 12 дионуклидов в ОС - с выбросами, сбросами, ЖРО, ТРО. По каждому каналу проведено ранжирование операций, формирующих активность радионукли- дов. Определены объемы поступлений, состав радионуклидов, ВХВ и доле- вые вклады операций в общие показатели. Получена подробная пооперационная структура ЖРО ЯЭУ, которая позволила провести их классификацию по физико-химическому составу. Исследована эффективность действующей технологии переработки и кондиционирования ЖРО, проведено сравнение удерживающих свойств по отношению к радионуклидам ряда селективных материалов и сорбентов на основе природных композиций для применимости в очистке ЖРО транспортных ЯЭУ. В четвертой главе на основании предложенной классификации ЖРОа обоснованы оптимальные способы раздельного сбора и дифференцированной переработки «корабельных» ЖРО с их последующим отверждением методом цементирования. Проведен сравнительный анализ эффективности существующих и предлагаемых методов, переработки. Обоснованы экономический эффект и радиоэкологическая безопасность от их внедрения. Предложен комплект модулей для переработки и кондиционирования ЖРО до экологически безопасного состояния. В пятой главе изучена структура формирования объемов и активности ТРО ЯЭУ. Приведен анализ результатов натурных и лабораторных исследований удержания радионуклидов грунтами района хранилищ ТРО и другой гидрогеологической информации, необходимой для прогнозирования загрязнения подземных вод в районе хранилищ ЛСК. Даны результаты калибровки 1'\ модельного комплекса и долгосрочного прогноза последствий радиоактивно-Ш) го загрязнения грунтовых вод от хранения ТРО ЯЭУ. В шестой главе представлены результаты оценки экологической безопасности нормальной эксплуатации транспортной ЯЭУ на основании расчета многолетних эффективных доз и радиационного риска на население от воздействия газо-аэрозольных выбросов и водных сбросов ЯЭУ. В седьмой главе сформулированы практические рекомендации по оптимальному обращению с ЖРО на флоте, основанные на раздельном сборе, дифференцированной переработке и совместном отверждении всех вторичных РАО методом цементирования для долговременного хранения. j 1 х I 13 Глава 1. Анализ состояния вопроса 1.1. Критический анализ состояния методической и нормативной базы по экологии и процессам обращения с РАО на флоте При обращении с РАО основополагающим гуманитарным принципом является защита настоящего и будущего поколений и ОС от чрезмерного воздействия радиации [9, 10]. Внедрение более 40 лет назад на кораблях России атомной техники привело к необходимости решения ранее не свойственной флоту проблемы обеспечения радиационной и экологической безопасности при эксплуатации транспортных ЯЭУ. За эти годы в морском флоте создана и действует инфраструктура по обеспечению РБ, которая представляет совокупность технических средств, специальных сооружений и контингента специалистов и предназначена для непревышения допустимого воздействия радиационных факторов на личный состав, местное население и ОС. Безопасность обращения с РАО на объектах ВМФ в настоящее время регламентируется следующими документами: НОРБ-ВМФ-2003, ПОПС-90, РКВС-90, РКО-94 [11-14]. С вводом в действие НРБ-99, ОСПОРБ-99, СПОРО-2002 [1-3], некоторые из указанных документов требуют пересмотра. Это связано с введением более жестких основных дозовых пределов на персонал и население; новой терминологии (эффективная доза, радиационный риск, уровень вмешательства, детерминированный и стохастический эффекты излучения) и ее количественной интерпретации. В новые нормативы вошли пороговые критерии для принятия решений по ограничению облучения в условиях радиационных аварий, природного облучения и др. Пересмотрены значения допустимых уровней ингаляционного и перораль-ного облучения персонала и населения, которые напрямую связаны с новыми ПД. Новые нормативные документы опираются на законы РФ (РСФСР) по обеспечению экологической безопасности [15-18] и Международные нормы [19]. Ужесточение ПД связано с обеспечением максимальной осторожности при использовании ИИ, исходя из пороговой линейной зависимости радиобиологического эффекта от дозы излучения [20]. Для совершенствования системы обеспечения РБ в ВМФ разработан проект "Концепции обеспечения РБ в ВМФ, 1999 г", который устанавливает систему взглядов, формирующих научно-техническую политику, правовые и радиационно-технические механизмы по обеспечению РБ на кораблях с 14 ЯЭУ, судах и береговых объектах их обеспечения, а также защите населения и ОС [21]. В Концепции выделены четыре основных направления: • обеспечение РБ корабля, судна или берегового объекта как обеспечение его определенных свойств по ограничению до допустимых уровней воздействия ИИ на человека, сопрягаемые объекты и ОС; • обеспечение РБ личного состава кораблей, судов, береговых объектов в процессе их нормальной эксплуатации; • обеспечение РБ местного населения и защита ОС при нормальной эксплуатации радиационных объектов ВМФ; • защита личного состава и местного населения при радиационных авариях на кораблях с ЯЭУ, судах и береговых объектах их обеспечения. В основе совершенствования этих направлений заложены: понятие эффективной дозы, как меры ущерба воздействия ИИ на организм человека; исключение облучения ограниченной части населения (ранее группа Б), т.е. появление в ВМФ личного состава двух групп (А — персонал, работающий с техногенными источниками и Б — находящийся по условиям работы в сфере их воздействия); обязательное установление дозовой квоты от техногенных источников для населения, проживающего в районах размещения сил атомного флота; классификация радиационных объектов ВМФ по относительной опасности. Существенно важным для эксплуатации транспортных ЯЭУ является снижение основных ГЩ по сравнению с ранее действующими в 2 раза для личного состава группы А и в 5 раз для личного состава вне работы с ИИИ и населения. Подготовка методологии и материальной базы флота для перехода системы РБ на новые принципы, нормы и правила в соответствии с федеральными требованиями предполагалось провести до 2003 гг, а окончательное их внедрение в практику ВМФ - с 2003 г. С подписанием Россией Лондонской Конвенции о запрещении слива РАО в моря и океаны была изменена концепция обращения с ЖРО на флоте [22]. Она включает создание региональных комплексов, обеспечивающих полный цикл изоляции РАО от биосферы. Как вспОхМогательное звено рассматриваются плавсредства, которые, наряду с обычной доставкой РАО на стационарные комплексы, обеспечивают прием и переработку РАО вне районов базирования стационарных комплексов [23, 24]. Эта концепция предполагает разработку технологий переработки ЖРО, которые дают очистку от радионуклидов, формируя концентрации на выходе в ОС, сравнимые с 15 фоновыми. В противном случае необходимо устанавливать КК радионук- лидов для конкретного водоема (нормирование содержания радионуклидов в (щ воде и донных осадках). Для стационарных условий и однородного загрязне- > ния такие нормы разработаны [25]. Для нестационарных и неоднородных загрязнений открытых акваторий, характерных для флота, эти нормы не созданы [26]. Задача экологического нормирования водоемов достаточно сложна и требует проведения комплексных исследований в каждой акватории с организацией экспедиций и привлечением специалистов по ядерной энергетике, радиоактивности морских систем, теории массопереноса, океанологии, биологии моря, радиобиологии, ихтиологии [27-29]. К определению содержания радионуклидов на уровне ОС технические базы флота не готовы. Основная методико-аппаратурная часть радиоэкологи- ческого контроля опирается на ДКб по НРБ-76/87. Известно, что они относят- ся к питьевой воде. Слив воды после очистки ЖРО происходит, как правило, в морские водоемы, а поступление активности к человеку идет по рыбно-пищевой цепи, что требует определения других критериев - КК или ДК радионуклидов в воде и донных отложениях, применительно к конкретному водоему. Как правило, уровни КК существенно ниже бывших ДКб и приближаются к значениям фоновой активности природных вод [30]. Измерения изотопного состава и активности "фона" в водоемах (вода, водоросли, донные отложения) предопределяют парк низкофоновой спектрометрической аппаратуры: полупроводниковые у-спектрометры, малофоновые а-Р-радио-метры и более тонкие аналитические методы определения активности ра- дионуклидов. Наряду с радиотоксичностью существенным является и хими- ческий состав сбрасываемых вод. Он может оказаться критическим для принятия решений на сброс в соответствии с требованиями САН ПиН-88 [31]. Аппаратурно-методический парк БТБ в полной мере не оснащен для реализации современного радиационного и химического контроля ОС. То же касается и НТД по экологической безопасности. Они не охватывают новые федеральные требования в области обращения с РАО и контроля ОС. В частности, Руководство [14] ориентирует переработку ЖРО на технологию, заложенную проектами корабельных станций переработки ЖРО на ТНТ , "Амур" и "Пинега". Эти технологии физически и морально устарели. Они Шщ включают; реагентно-осадительную коагуляцию; ионообменную и выпарную очистки; битумирование радиоактивных концентратов [14]. Однако, нал и- 16 чие в ЖРО СПАВ, комплексонов и повышенного СС (> 0,5 г/л) значительно снижает эффективность работы этой системы [32]. Выпарные аппараты и битумирование являются энергоемкими процессами - на дистилляцию 1 м3 морской воды затрачивается свыше 60 кВт«ч [33]. Битумные компаунды РАО флота более безопасны, чем битумные компаунды ЖРО АЭС, т.к. не содержат нитратов, т.е. практически не поддерживают горения. Исключение составляют воды дезактивации, в состав которых входит МпО2. Однако битумирование - аппаратурно-сложный процесс, а битум - пожароопасный материал, который определяет горючесть компаундов, что не удовлетворяет современным требованиям безопасного захоронения РАО [34]. Кроме того, модернизация энергоемких и дорогостоящих технологических комплексов («Амур» и «Пинега») не рациональна из-за ужесточения нормативных требований по обеспечению РБ. В последние годы больших успехов достигли безреагентные низкоэнергоемкие мембранные методы очистки ЖРО. В отличие от классических методов очистки (химическое осаждение, упаривание) при их использовании (осмос, ультрафильтрация и др.) разделение компонентов происходит на молекулярном уровне и поэтому не сопровождается образованием новых фаз, от полноты разделения которых существенно зависит эффективность очистки. Ультрафильтрация эффективно очищает ЖРО, когда большая часть радионуклидов ассоциируется на взвесях и коллоидах. Метод ОО позволяет эффективно удалять радионуклиды и в ион-но-молекулярной форме, обеспечивая обессоливание отходов. Эти методы хорошо зарекомендовали себя в практике очистки ЖРО на ТОФ и СФ [35-37]. В перспективных проектах АЭС в качестве более безопасного метода отверждения концентратов ЖРО предпочтение отдается цементированию [38]. Этот метод выгодно отличается от битумирования негорючестью, отсутствием пластичности у отвержденного продукта, дешевизной и простотой процесса смешения отходов с цементом. Основной причиной, тормозящей разработку нормативно-методической базы флота является слабое финансирование из Федерального бюджета работ по реализации программ [39 — 42]. По мнению инспекции Госнадзора [43], наряду с недостаточностью финансирования существующая законодательно-правовая и нормативная база ВМФ работает неэффективно и из-за отсутствия части нормативно-правовых документов федерального уровня по 17 обеспечению ядерной и РБ. Так, в стадии разработки находятся ФЗ "Об обра- щении с радиоактивными отходами", "О внесении изменений и дополнений в ФЗ", "Об использовании атомной энергии", применительно к проблемам ВМФ, "Единая федеральная целевая программа ядерной и радиационной безопасности России" и др. Причиной замедленных темпов разработки нормативно-правовой базы ВМФ является возложение несвойственных для ВМФ функций по комплексной утилизации АЛЛ, обращения с ОЯТ и РАО. Таким образом, на флоте существует острая нехватка ведомственных нормативных документов, регулирующих современные требования по радиационной и радиоэкологической безопасности персонала и населения. Отсутствуют РД, опирающиеся на наукоемкие технологии переработки РАО, которые позволят флоту переломить критическую ситуацию, связанную с воз- растающим темпом накопления отходов. Также требуется обновление аппа- ратурно-методического парка для сопровождения современных технологий переработки и кондиционирования РАО и радиоэкологического контроля. Поэтому одной из задач данной работы является разработка практических рекомендаций по процессам оптимального и экологически безопасного обращения с РАО транспортных ЯЭУ, которые могут быть использованы для разработки новых НТД в области обращения с РАО и экологической безопасности на флоте, а также при проектировании транспортных ЯЭУ России. 1.2. Основные проблемы обращения с «корабельными» РАО Проблема обращения с РАО — одна из острейших проблем флота. РАО образуются в результате эксплуатации, ремонта и утилизации атомных под- водных и надводных кораблей, а также деятельности объектов их обеспечения. Массовый, технически и организационно не подготовленный вывод из эксплуатации АПЛ Российского ВМФ, пик которого пришелся на 1993-1996 гг, вызвал резкое обострение проблемы обеспечения ядерной, радиационной и экологической безопасности на этих кораблях и в регионах их базирования [44]. В настоящее время из состава флота выведено более 150 АПЛ, базирующихся в различных бухтах Кольского полуострова, Приморья и Камчатки, а также в акваториях СРЗ. Около 200 активных зон находится на вынужденном хранении в реакторах АПЛ [45]. При утилизации и эксплуатации транс- портных ЯЭУ образуется 60 - 90 % низкоактивных ЖРО, требующих пере- работки [46]. Временное решение по захоронению РАО в морях сыграло роковую роль, затормозив на многие годы разработку технологий переработки

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	24728.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

15.04.24 Задачи, условия и этапы организации экспериментальной работы

15.04.24 Критерии качества преподавания

15.04.24 Категория нормы в обучающей деятельности

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.