29 Методы обращения с рао

1. Основные стадии обращения с РАО

• При хранениирадиоактивных отходов их следует содержать таким образом, чтобы:

  • обеспечивались их изоляция, охрана и мониторинг окружающей среды;

  • по возможности облегчались действия на последующих этапах (если они предусмотрены).

В некоторых случаях хранение может осуществляться главным образом по техническим соображениям, например, хранение радиоактивных отходов, содержащих в основном короткоживущие радионуклиды, в целях их распада и последующего сброса в санкционированных пределах, или хранение радиоактивных отходов высокого уровня активности до их захоронения в геологических формациях в целях уменьшения тепловыделения.

• Предварительная обработкаотходов является первоначальной стадией обращения с отходами. Она включает сбор, регулирование химического состава и дезактивацию и к ней может относиться период промежуточного хранения.

• Обработкарадиоактивных отходов включает операции, цель которых состоит в повышении безопасности или экономичности посредством изменения характеристик радиоактивных отходов. Основные концепции обработки: уменьшение объёма, удаление радионуклидов и изменение состава. Примеры:

  • сжигание горючих отходов или уплотнение сухих твёрдых отходов;

  • выпаривание, фильтрация или ионный обмен потоков жидких отходов;

  • осаждение или флокуляция химических веществ.

• Кондиционированиерадиоактивных отходов состоит из таких операций, в процессе которых радиоактивным отходам придают форму, приемлемую для перемещения, перевозки, хранения и захоронения. Эти операции могут включать иммобилизацию радиоактивных отходов, помещение отходов в контейнеры и обеспечение дополнительной упаковки. Общепринятые методы иммобилизации включают отверждение жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности путём их включения в цемент (цементирование) или битум (битумирование), а также остекловывание жидких радиоактивных отходов. Иммобилизованные отходы в свою очередь в зависимости от характера и их концентрации могут упаковываться в различные контейнеры, начиная от обычных 200-литровых стальных бочек до имеющих сложную конструкцию контейнеров с толстыми стенками. В многих случаях обработка и кондиционирование проводятся в тесной связи друг с другом.

• Захоронениеглавным образом состоит в том, что радиоактивные отходы помещаются в установку для захоронения при соответствующем обеспечении безопасности без намерения их изъятия и без обеспечения долгосрочного наблюдения за хранилищем и технического обслуживания. Безопасность в основном достигается посредством концентрации и удержания, что предусматривает изоляцию надлежащим образом концентрированных радиоактивных отходов в установке для захоронения.

30 Понятия критичности.

При облучении нейтронами делящегося материала возникает ЦРД (образуются осколки деления, γ-кванты, вторичные нейтроны и т.д.).

Самоподдерживающаяся ЦРД – спонтанное или вынужденное деление ядер, сопровождающееся испусканием вторичных нейтронов. Возможность протекания ЦРД определяет коэффициент размножения К, который можно вычислить по формуле:

К = N₂/N₁, где:

• N₂– число нейтронов в последующем поколении,

• N₁– число нейтронов в предыдущем поколении.

Зная коэффициент размножения, можно определить состояние системы т.е. ее критичность. Критичность - условия, при которых в ядерной установке может поддерживаться цепная ядерная реакция.

• При К = 1– критическое состояние (количество делений не изменяется во времени);

• При К >1– надкритическое состояние (число нейтронов возрастает);

• При К <1– подкритическое состояние (число нейтронов уменьшается).

При работе с ЯУ стремиться к поддержанию критического состояния.

Так же К можно вычислить по следующей формуле:

К = К_бсP, где:

• К_бс– коэффициент размножения нейтронов для бесконечной среды;

• P– вероятность избежать утечки нейтронов за пределы конечной системы (определяется геометрией, размерами, отражающей способностью стеной емкости, а так же от длины пути от места рождения нейтрона до стенок емкости и от возможность пройти этот путь без столкновений).

К_бс = μφ, где:

μ – коэффициент размножения на быстрых нейтронах (определяет вклад нейтронов деления в общее количество нейтронов);

φ – вероятность избежать резонансного захвата (доля нейтронов, не поглощаются при замедлении);

 – коэффициент использования тепловых нейтронов (доля нейтронов, которая поглощается делящимся материалом);

 – коэффициент размножения на тепловых нейтронах (определяет долю вторичных нейтронов, приходящихся на 1ин первичный).