Ядерные реакторы

Выбрасы радиоактивных веществ в атмосферу

Любая работающая АЭС оказывает мощное влияние на окружающую среду по трем направлениям: газообразные (в том числе радиоактивные) выбросы в атмосферу, выбросы большого количества тепла и неизбежное распространение вокруг АЭС какого-то количества жидких радиоактивных отходов.

Выброс радиоактивных веществ - поступление радионуклидов в атмосферу в результате работы ядерной установки (например, атомной электростанции.

Сброс радиоактивных веществ (сброс) - контролируемое поступление радионуклидов в водоемы с жидкими отходами ядерной установки (например, атомной станции).

В процессе работы реактора АЭС суммарная активность делящихся материалов возрастает в миллионы раз. Так, при полной загрузке реактора ВВЭР-440 (а это более 30 т урана) суммарная активность топлива, с обогащением 3% по урану-235, составляет 6*10п Бк (16 Ки). Через год эксплуатации радиоактивность продуктов, образовавшихся в процессе деления ядер, составит 4*1019 Бк (109 Ки). При производстве 1 ГВт/год электроэнергии в реакторе АЭС образуется 1019 Бк (300 млн Ки) продуктов деления. Останов энергоблоков Способы останова энергоблока зависят от вызывающих их причин и условий последующей работы.

При штатной эксплуатации ядерной установки, выброс радионуклидов в окружающую среду не должен превышать некоторых пределов, установленных законодательством страны. Допустимый выброс (радиоактивных веществ) - установленное для ядерной установки (например, атомной станции ) значение активности радионуклидов, удаляемых за календарный год в атмосферный воздух через систему вентиляции. Мини-теплоэлектростанция на отходах Солнечная энергетика в России

Допустимый сброс (радиоактивных веществ) - установленное для ядерной установки (например, атомной станции) значение активности радионуклидов, поступающих во внешнюю среду со сточными водами.

С точки зрения радиоактивного загрязнения среды работающими в штатном режиме АЭС, первостепенный интерес представляют газоаэрозольные выбросы, как наименее контролируемые после их возникновения. В реакторе любой АЭС из уранового топлива образуются посредством деления атомов около 300 различных радионуклидов, из которых более 30 могут попасть в атмосферу. Среди них: иод-129 (период полураспада 16 млн лет), углерод-14 (5730 лет), цезий-137 (30 лет), тритий (12,3 года), криптон (10,6 лет), иод-131 (8 суток), ксенон-133 (5,27 суток), иод-133 (5,27 суток), иод-133 (20,9 часа), аргон-41(1.82 часа), криптон-87 (78 мин), ксенон-138 (17 мин), азот-16 (7,35 сек). В течение следующих нескольких десятилетий, до середины столетия, для того, чтобы ответить на глобальный вызов, масштабы ядерной энергетики потребуется расширить в четыре или пять раз

Замечание: Наработка криптона-85 реактором на несколько порядков выше, чем всех остальных радионуклидов.

Возникшие газы через микротрещины ТВЭЛов (в реакторе ВВЭР-1000 находится 48 тыс ТВЭЛов), а также в процессе извлечения ТВЭЛов в ходе их периодической замены, попадают в теплоноситель.

Замечание: По статистике один из 5000 ТВЭЛов имеет какие-то серьезные повреждения оболочки, облегчающие попадание продуктов деления в теплоноситель. Эксплуатационным регламентом российских АЭС допускается наличие до 1% ТВЭЛов с поврежденной защитной оболочкой.

Реактор типа ВВЭР образует в год около 40000 Ки газооборазных радиоактивных отходов. Большинство из них удерживается фильтрами или быстро распадаются, теряя радиоактивность. При этом реакторы типа РБМК дают на порядок больше газообразных выбросов, чем реакторы типа ВВЭР Среднесуточный выброс радиоактивных газов и аэрозолей на Курской АЭС в 1981-90 и Смоленской в 1991-92 достигал 600-750 Ки/сутки. В среднем в сутки на территории России газообразные выбросы АЭС составляли до 1993 г около 800Ки (за год - около 300 тысКи).

Замечание: Суммарная величина лицензионных (разрешенных и запланированных) выбросов от всех существующих АЭС в мире на протяжении всего срока их эксплуатации, превышает общую величину чернобыльского взрыва.

Большая часть радиоактивности газоаэрозольных выбросов генерируется короткоживущими радионуклидами и без ущерба для окружающей среды распадается за несколько часов или дней.

Кроме обычных газообразных выбросов время от времени АЭС выбрасывает в атмосферу небольшое количество радионуклидов - продуктов коррозии реактора и первого контура, а также осколков деления ядер урана - хром-51, магний-54, кобальт-60, ниобий-95, рутений-106, церий-144 и др. Они прослеживаются на несколько десятков километров вокруг любой АЭС.


На главную