• РЕГИСТРАЦИЯ

Чем отличается отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) от радиоактивных отходов (РАО)

8 1047

13.06.2009
к.т.н. Виталий Хижняк
Красноярское краевое экологическое движение

Посетители нашего сайта иногда задают уточняющие вопросы относительно терминов, относящихся к области ядерной энергетики. Мы, естественно, не можем перепечатывать соответствующие учебники, справочники, статьи из Ядерной энциклопедии и т. п., но готовы отвечать на некоторые вопросы, требующие коротких ответов, высказывать своё мнение, прояснять ситуацию, давать экспертные оценки.

Мы уже дали краткий ответ на вопрос, чем отличается отработавшее ядерное топливо от ядерных отходов, а теперь расскажем несколько подробнее.

Итак, сначала об определениях.

По определениям, данным в Законе об использовании атомной энергии, ядерные материалы - это материалы, содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества; радиоактивные вещества - это не относящиеся к ядерным материалам вещества, испускающие ионизирующее излучение; а радиоактивные отходы - это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. Что касается отработавшего ядерного топлива, то официального определения его я не нашёл, поэтому ниже предложу свой вариант.

Приведённые определения нуждаются в некоторой расшифровке и дополнениях.13.06.2009

Напомню, что делящимися называются такие изотопы некоторых химических элементов, ядра атомов которых могут самопроизвольно, а также и под действием нейтронов делиться (раскалываться, расщепляться) на две половинки, на два "осколка", с выделением большого количества энергии - до десяти гамма-квантов на один акт деления. Они могут давать цепную реакцию деления - управляемую (контролируемую) в ядерном (атомном) реакторе и неуправляемую в виде ядерного (атомного) взрыва.

Делящихся веществ, имеющих практическое значение и применение, всего два - это изотоп урана - уран-235 (оружейный уран) и изотоп плутония - плутоний-239 (оружейный плутоний). При этом уран-235 является природным изотопом, а плутоний-239 - искусственным: химического элемента плутония в природе нет (тем более его оружейного изотопа).

При этом для управляемой цепной реакции (то есть для атомных реакторов, для атомной энергетики) гораздо более пригоден уран, а для использования в ядерном оружии - плутоний. "Осколки" деления урана и плутония представляют собой радиоактивные изотопы элементов центральной части таблицы Д. И. Менделеева, начиная примерно с меди и кончая элементами-лантаноидами (европий, гадолиний, тербий).

Радиоактивные же вещества, то есть вещества, подверженные радиоактивному распаду, - это такие химические элементы и изотопы, ядра атомов которых могут выбрасывать из себя с огромной скоростью какую-либо "маленькую" (субатомную, "элементарную") частичку - альфа-, бета-частицу (электрон или позитрон), нейтрон, протон и др. с выделением небольшого количества энергии - одного или двух гамма-квантов на один акт распада. Радиоактивных веществ (химических элементов и изотопов), особенно искусственных, огромное количество. К настоящему времени их известно более 2-х тысяч. Радиоактивными являются также (кроме обладания способностью делиться) и упомянутые оружейные изотопы урана и плутония.

Радиоактивные отходы (РАО)

Радиоактивные отходы (РАО), как уже было сказано, - это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых в дальнейшем не предусматривается. Термин "ядерные отходы" не совсем корректен. Правильнее говорить о РАО, содержащих какие-то количества ядерных (делящихся) материалов, ибо сознательно делящиеся вещества никто в категорию отходов не переводит. Их стараются по возможности выделить.

Свежее ядерное топливо - это во всех случаях природный уран (обычно в виде двуокиси, иногда в виде металла), обогащённый делящимся изотопом - ураном-235. Для разных типов реакторов обогащение может быть разным. Топливо для наиболее распространённых типов реакторов атомных электростанций содержит порядка 4,5-5% урана-235, остальные 95,5-95% - неделящийся изотоп урана - уран-238. Для некоторых реакторов военно-морского флота, исследовательских реакторов обогащение может быть гораздо выше, практически до 90%.

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ)

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) - это топливо на основе оружейного (делящегося) урана-235, которое 3 - 3,5 года "работало" в атомном (ядерном) реакторе, выделяя энергию за счёт деления ядер урана-235. После достаточно полного выгорания (деления) урана-235 топливо считается отработавшим, и его извлекают из реактора. При этом в ОЯТ остаётся почти весь неделящийся уран-238, но уже загрязнённый новыми искусственными изотопами урана, образовавшийся из урана-238 плутоний (смесь нескольких изотопов, в том числе оружейный плутоний-239, всего около 1% от веса топлива) и высокоактивные продукты деления урана-235 ("осколки"), которых в обычном ОЯТ около 4-5%.

ОЯТ во многих странах считается радиоактивными отходами и не перерабатывается, а хранится в герметичном виде в соответствующих хранилищах. В России также часть ОЯТ - от некоторых типов реакторов - "не подлежит переработке" (регенерации), не перерабатывается и поэтому относится к категории РАО. Некоторая часть ОЯТ перерабатывается на челябинском химкомбинате "Маяк". Из этого ОЯТ выделяют весь уран (в том числе остатки невыгоревшего урана-235), образовавшийся плутоний и некоторые необходимые для каких-либо целей радиоактивные изотопы. Процесс регенерации весьма сложен, дорог и наиболее опасен в смысле загрязнения природной среды. Все основные технологические операции ведутся дистанционно. Регенерированный уран и плутоний практически не используются.

Активность ОЯТ колоссальна. Считается, что активность 1 (одной) тонны "свежего" ОЯТ равна примерно 1 миллиону кюри. Соответственно, 1 килограмм ОЯТ имеет активность 1 тысячу кюри. При этом всего только 1 грамм ОЯТ (имеющий активность 1 Ки продуктов деления) обусловит дозу в 1 рентген в час (Р/час) на расстоянии 0,5 м. Для человека абсолютно смертельной является доза в 1000 рентген. Применительно к ОЯТ это означает, что человек, находящийся на расстоянии в полметра от 1 кг ОЯТ, за 1 час получит смертельную дозу радиации. А активности одной тонны ОЯТ (1 миллион кюри) хватит, чтобы обеспечить смертельную для человека дозу за пару секунд.

В качестве дополнения приведу выдержку из интервью бывшего Министра В. Н. Михайлова (журналист Е. Мазанова, "Городской курьер", г. Саров, 25 января 2001 г.). Вот его мнение.

"Сами посудите. Для людей отходы, скажем, лошади - навоз. А для кого-то пища - сколько вокруг него воробушков и букашек суетится? Такой же навоз от лошади - отходы от ядерной энергетики. Клевать их конечно можно... А если серьезно, "облученное топливо" - это не что иное, как отходы атомной энергетики. Такие же ядерные отходы, как и все прочие, полученные в атомной отрасли. Конечно, их можно перерабатывать, повторно использовать в реакторах. Такие технологические операции мы делаем. Но сказать, что это благо великое - ни в коем случае нельзя. Это высокоактивное вещество, которое нужно хранить в специальных контейнерах, перерабатывать в специальных условиях".

Подведём итоги

В ОЯТ содержится огромное количество высокоактивных изотопов и элементов - "осколки деления", искусственные трансурановые элементы-актиноиды активационного происхождения, в том числе смесь изотопов плутония ("реакторный плутоний"); очень небольшое количество невыгоревшего оружейного (делящегося) изотопа урана и почти весь неделящийся уран-238, сильно загрязнённый новыми, искусственными, высокоактивными изотопами урана. Минатом сам решает, какие разновидности ОЯТ "подлежат" переработке - с целью возможного дальнейшего использования, а какие "не подлежат переработке" и поэтому относятся к категории радиоактивных отходов и должно храниться вечно.

Но существует обоснованное мнение, что повторное (даже однократное!) использование регенерированного урана (а плутоний вообще пока не нашёл своего применения в атомных реакторах - он не позволяет надёжно управлять своей цепной реакцией) практически исключено. Если же его всё-таки использовать повторно хотя бы один раз, то ОЯТ второго поколения уже однозначно не будет подлежать переработке.

Поэтому предлагаю читателю самому решить, а нужна ли нам в принципе любая переработка ОЯТ или следует учесть опыт США и других стран и сразу отнести его к категории радиоактивных отходов.


Источник: http://nuclearno.ru/?id=3236

За кармой и рейтингом не гонюсь. Пытаюсь быть объективным.

    Экспертный форум.

    *признаны в России ебучими дегенератами

    Бенефис посредственного актера

    Либо присутствовать на встрече, либо проиграть – такой выбор, по мнению западных и украинских журналистов, поставил перед Владимиром Путиным Зеленский, который якобы перехватил у нашего национального ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      От моря до глубин Земли: эволюция методов захоронения ядерных отходов

      Утилизация списанных атомных кораблей, срок службы которых обычно составляет несколько десятилетий, представляет собой сложную задачу. В Соединенных Штатах для безопасной разборки таких судов разработана специальная процедура под названием Ship-Submarine Recycling Program (SRP), сообщает Daily Wrap. Эту процедуру прошли уже более ста американских атомных...
      413
      ВИВас 9 апреля 18:28

      Говорит Фурсов

      Практически все попытки «усовершенствовать социализм» в СССР на рыночных рельсах провалились. Это и «реформа» Косыгина – Либермана (на Западе эту совокупность разрозненных, плохо продуманных и мало связанных мер назвали «либерманизацией» советской экономики) 1965–1971 гг.; реформа оптовых цен 1967 г.; ряд других мероприятий. Неудивительно, что «реформа»...
      978

      Зачем США намерено выбрасывали в окружающую среду радиоактивные вещества

      Вторая мировая война изменила ход истории и открыла ядерную эру. После бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в 1945 году мир вступил в эпоху глобального недоверия, страхов и беспрецедентных гонок вооружений. США, первыми применившие ядерное оружие, не сомневались, что их потенциальные противники вскоре овладеют такими же технологиями. И вот, в сентябре 1949 года, неожидан...
      175

      ПГЗРО: смогут ли подземные хранилища решить проблему ядерных отходов?

      На фоне глобального роста производства ядерной энергии остро встает вопрос утилизации радиоактивных отходов, требующий незамедлительного решения. Ключевая проблема заключается в поиске места для безопасного хранения материалов, остающихся опасными на протяжении тысяч лет, пишет BBC Science Focus Magazine. Представьте себе вход на заброшенный объект, охра...
      357
      ВИВас 7 апреля 17:35

      Спор о судьбе плутония в Великобритании: хранить или перерабатывать?

      Британский профсоюз GMB выступает против планов правительства страны по захоронению радиоактивного плутония, хранящегося на ядерном комплексе Селлафилд, и призывает вместо этого перерабатывать его в новое ядерное топливо, сообщает Би-Би-Си. В настоящее время правительство рассматривает три потенциальные площадки для размещения ПГЗРО, две из которых наход...
      304
      ВИВас 4 апреля 19:11

      Американский журналист заявил о пользе ядерных ударов по союзникам для США

      Журналист Уотерс: США полезно бомбить союзников ядерными бомбами, как ЯпониюСоединенным Штатам не стоит церемониться с союзниками, стране могут быть даже полезны ядерные удары по ним. Такое мнение высказал журналист Fox News Джесси Уотерс в эфире телеканала.По его словам, дружелюбие по отношению к другим странам доставило США одни проблемы. «Вообще-то мы не школьники,...
      123
      ВИВас 27 февраля 08:54

      «Бездонная яма»: Селлафилду не хватает миллиардов на ядерную безопасность

      Комплекс Селлафилд, крупнейшее в мире хранилище плутония, расположенное в Камбрии (Великобритания), столкнулся с угрозой сокращения финансирования, что вызывает серьезные опасения относительно безопасности работ и сохранения рабочих мест. Руководство комплекса заявило, что выделенных на следующий финансовый год 2,8 миллиардов фунтов стерлингов «недостаточно» для выпол...
      349

      ПОСТСКРИПТУМ (к серии статей о строительстве РУ БРЕСТ-ОД-300 проекта Прорыв)

      Б.И. Нигматулин, В.А. ПивоваровИстория проектов с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем (БРЕСТ, СВБР, реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем для АПЛ) отнюдь не уникальна. По той же накатанной колее двигались и многие другие проекты.      В комнату вошел человек с необыкновенно честным лицом.    &...
      689

      Радиоактивные отходы США в Гренландии могут представлять проблему

      Администрация Трампа столкнется с проблемой военной базы Camp Century, брошенной США в 1967 году под Гренландией вместе с радиоактивными отходами. Она начала подниматься на поверхность быстрее из-за таяния ледников. Избранный президент США Дональд Трамп в случае присоединения к стране Гренландии может столкнуться с «экологической дилеммой» из-за находяще...
      317
      ВИВас 25 декабря 2024 г. 11:49

      Наталья, чей Крым?

      Автор статьи "Заря и Закат Джованни Пасколи с итальянского" Наталья Иванова-Харина" убежденная бандеровка! Вот она гордо держа над головой украинский флаг, зачитывает на Красной Площади свое стихотворение – «Осквернённый мой Крым в колорадской тельняшке»: Если у кого-то Ютьюб не открывается, текст её стихотворения ниже:Осквернённый мой К...
      379
      ВИВас 13 декабря 2024 г. 13:47

      Бандеровка Наталья Иванова-Харина опять публикует на КОНТе мерзкие статейки

      Бандеровка Наталья Иванова-Харина, которая радовалась гибели крейсера "Москва", опять опубликовала (куда смотрит редакция!)  статью на КОНТе. Я думал, что после публикации моей заметки: "Запомните эту мразь!" она больше не будет публиковаться на КОНТе. Но нет же! Не может не гадить. Вынужден напомнить, что это за мразь: "Наталья Иванова-Харина...
      393
      ВИВас 12 декабря 2024 г. 09:07

      Это просто праздник какой-то

      Сегодня в ходе совместной операции ФСБ и МВД в Москве был ликвидирован гигантский колл-центр, занимавшийся телефонным мошенничеством и работавший под контролем украинской ОПГ "Химпром" и СБУ. В нем было задействовано более 500 (!!!) сотрудников из разных стран (включая, как видите, даже негров), которые за время работы этой бандитской конторы присвоили обманным путем ...
      1042
      ВИВас Ядерная энергетика
      6 декабря 2024 г. 08:46

      Умер академик Евгений Велихов

      © РИА Новости / Алексей НикольскийЕвгений Велихов. Архивное фотоМОСКВА, 5 дек — РИА Новости. Выдающийся ученый в области термоядерного синтеза академик Евгений Велихов умер в возрасте 89 лет, сообщил РИА Новости источник в российских научных кругах.«"Евгения Павловича Велихова не стало", — сказал собеседник агентства.В пресс-службе Российской академии н...
      699
      ВИВас Ядерная энергетика
      28 ноября 2024 г. 11:32

      И снова о Запорожской АЭС, атомной энергетике и главном

      С.П. Щербаков В начале вторжения ВСУ в Курскую область 8 августа этого года на сайте www.proatom.ru была опубликована моя статья с аналогичным названием, которая вызвала повышенный интерес среди «атомной» аудитории и привела к продолжению темы в виде еще одной статьи, увидевшей свет 20 августа. В связи с бурно происходящими событиями и в мире, и в театр...
      560
      ВИВас Ядерная энергетика
      20 ноября 2024 г. 07:44

      Железногорский ГХК готов увеличить переработку ОЯТ

      В Железногорске (Красноярский край), на площадке ФГУП «Горно-химический комбинат» (ГХК, входит в дивизион «Экологические решения» госкорпорации «Росатом») завершено сооружение второго пускового комплекса Опытно-демонстрационного центра (ОДЦ) по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Получено разрешение на ввод объекта в эксплуатацию. Как сообщ...
      532
      ВИВас Ядерная энергетика
      20 ноября 2024 г. 07:38

      Ученые стремятся сократить период радиоактивности ядерных отходов

      Уппсальский университет в Швеции вносит свой вклад в решение задачи по значительному сокращению периода радиоактивности ядерных отходов. Бельгийские ученые, стремящиеся создать установку для преобразования долгоживущих отходов радиоактивного топлива в более короткоживущие, прибегают к помощи лаборатории FREIA в Уппсале, сообщает пресс-служба университета. ...
      435
      ВИВас ВИЭ
      28 октября 2024 г. 07:49

      Доля солнца и ветра в производстве электроэнергии вырастет до 58-72% к 2050 — МЭА

      Вышел в свет очередной выпуск ежегодного флагманского доклада Международного энергетического агентства (МЭА) о перспективах мировой энергетики World Energy Outlook (WEO) 2024.В докладе, как и в прошлых выпусках, рассматриваются три сценария мирового энергетического развития:Сценарий объявленной политики (STEPS), в котором отражаются все заявленные на се...
      291
      ВИВас 23 октября 2024 г. 09:22

      Выпьем за Сталина

      Россия мучительно и неотложно решает, что в сегодняшней российской действительности должно быть устранено и отринуто, а что привнесено и усилено Александр Проханов Боголюбский монастырь — чудесная обитель под Владимиром. Духовник обители отец Пётр, Царствие ему небесное, могучий, мудрый, прозорливый, богооткровенный, принимал меня не раз в своей кель...
      325
      ВИВас 22 октября 2024 г. 07:34

      Хрущев – за что его убрали от власти

      "Уймись, дурак: Хрущёва отстранили от власти за то, что он, по сути, довёл страну до ручки С Никитой Хрущевым принято связывать "оттепель", космические полеты и массовое переселение народа из коммунальных трущоб в сравнительно комфортабельные пятиэтажные хрущобы. Считается, что, в отличие от Сталиным с Лениным, "царь Никита" чурался проливать кровь людск...
      1594
      ВИВас Ядерная энергетика
      27 сентября 2024 г. 18:19

      МЧС обследует затопленную атомную подлодку с ядерным топливом

      МЧС России на днях анонсировало подводное обследование силами Центра «Лидер» атомной подводной лодки К-27, затопленной на 31-метровой глубине в заливе Степового у восточного побережья острова Южный архипелага Новая Земля. С точки зрения радиационной обстановки подлодка представляет собой «наиболее опасный объект, среди прочих затопленных объектов в российской Арктике»...
      1216
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика