• РЕГИСТРАЦИЯ
Подписывайтесь на Телеграмм Континенталиста

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

8 874

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.

    Чубатых рабов кормят фекалиями, а они и рады

    1. Два дня в комментариях переможный гопак "У России заканчиваются танки, Россия получит партию Т-34 из Лаоса". Только новость от 2019 года, танки из Лаоса будут использоваться на парадах и...

    Пиндосы нахохлились

    С хохлами понятно. Ну нравится им жить во лжи, когда их годами кормят самой убогой и оторванной от реальности пропагандой – ладно. Ну нравится им умирать за интересы семейств Байденов/Клинто...

    Яков Кедми жжёт напалмом - о Международном уголовном суде: "Слушайте, вы, животные!"

    Яков Кедми – о Международном уголовном суде: "Эта организация, которая якобы является судом, чисто пропагандистская организация, не имеющая ничего общего ни с судопроизводством, ни со с...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      ВИВас Сегодня 12:18

      1972 год ...

      Поэт Николай Зиновьев1972 годМне всего двенадцать лет.Го́ря я ещё не видел.Дымом первых сигаретПропитался новый свитер.На экране ФантомасС комиссаром бьётся лихо.Там стреляют, а у нас — тихо.Не до этого, мы строимТыщи фабрик и дворцов.Назовёт потом «застоем»Это кучка подлецов.На уроках я скучаюИ гляжу воронам вслед.Мне всего двенадцать лет.Счастья я не ...
      592
      ВИВас 21 марта 12:29

      К нам приехал, к нам приехал…..

      Ну вот, пока мы тут ломали голову о том, что бы такое сделать национальной идеей и идеологией, Председатель Си привез нам эту идею. Идея эта не нова: Справедливость. Она одинаково близка как россиянам, так и китайцам. У них, конечно, своя специфика, исходящая из конфуцианского понятия справедливости и «благородного мужа», у нашей справедливости корни христианские, в с...
      141
      ВИВас 17 марта 14:12

      Помощь нужна разная

      Сказано - сделано!Друзья, мы с вами собрали деньги на стройматериалы для ремонта части помещений Свято-Успенского храма в городе Горское, которое летом стало ЛНР.Как уже писала, часть помещений в ходе боевых действий пострадали. В январе мы передали для церкви 20 тонн угля (смотреть по ссылке здесь). Тогда же и спросили у настоятеля - отца Алексея как и...
      148
      ВИВас 16 марта 09:20

      Референдум в Крыму о статусе автономии (2014)

      16 марта 2014 года в Крыму состоялся референдум о статусе автономии, и более 90% пришедших на участки высказались за вхождение республики в состав России. 16 марта 2014 года в Крыму состоялся референдум о статусе автономии, более 90% пришедших на участки высказались за вхождение республики в состав России.22 февраля на Украине произошла смена власт...
      69
      ВИВас 16 марта 09:00

      Кому война, а кому ...

      Роман Сапоньков https://t.me/RSaponkov/4673Вы будете смеяться, но херсонские полицейские отжали у нас волонтёрские машины. Ещё 6 марта остановили на посту и отправили в Каланчак на проверку. Сказали, подозрение, что машины в розыске. К их огорчению, проверка по базе показала, что машины чистые. Тогда их просто изъяли. Документов об изъятии не дали. Сказали, что е...
      153
      ВИВас 16 марта 08:42

      16 марта 1968 года рота американских солдат уничтожила вьетнамскую деревню Сонгми.

      Это страшное напоминание, как американцы безнаказанно ведут войны:▪️Обвинения были предъявлены лишь 26 участникам резни. До военного трибунала дошли дела 6. Осудили только лейтенанта Уильяма Келли. Через три дня пожизненный приговор заменили на домашний арест.▪️Журналисту Сеймуру Хершу дали Пулитцеровскую премию в 1970 году за материал о бойне в Сонгми....
      84
      ВИВас 15 марта 07:43

      ИНЦИДЕНТ С АМЕРИКАНСКИМ REAPER НАД ЧЁРНЫМ МОРЕМ. НОВЫЕ ПОДРОБНОСТИ

      МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ/GLOBALLOOKPRESS Сегодня над Чёрным морем произошёл инцидент с американским беспилотником Reaper. Свои заявления по поводу происходящего сделали не только скандальные журналисты Запада, но и Минобороны.Сегодня вечером стало известно, что один из отечественных истребителей сбил над Чёрным морем американский бесп...
      4797
      ВИВас 2 марта 09:19

      И.И. Никитчук о роли Сталина в создании атомного оружия

      70 лет назад окончил свой славный жизненный путь гениальный человек - Иосиф Виссарионович Сталин. Партия и советский народ, все человечество понесли тягчайшую, невозвратимую утрату. И.И. Никитчук, Председатель ЦС РУСО, д.т.н.2023-03-01 12:44Имя Сталина остается и сегодня дорого народу России и народам бывшего Советского Союза, широчайшим народным массам ...
      405
      ВИВас 2 марта 08:49

      Ложь в СМИ и невежество политиков

      От редакции. С согласия автора и адресата, мы публикуем это письмо. Автор - Хуберт Шёльс, немецкий коллега Б.И.Нигматулина, убежден, что главная проблема наших и европейских политиков, а также молодой части общества – необразованность. Отсутствие знаний порождает взаимное непонимание, следствием которого становятся конфликты, в том числе, с применением ...
      284
      ВИВас 27 февраля 08:56

      Русские всех стран, соединяйтесь!

      Недавно в связи с годовщиной начала СВО я написал, что день 24.02.22. разделил нас на своих, чужих и чужих среди своих. Но история с массовым возложением цветов к подбитому на Украине русскому танку, выставленному немецкими и украинскими фашистами на потеху себе перед Посольством России в Берлине, показала, что я ошибся. Я забыл упомянуть про своих сред...
      1010
      ВИВас 25 февраля 16:27

      ДИРЕКТИВА ДУГИНА: ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РУССКОЙ ПОБЕДЫ

      Серьёзность конфронтации России с Западом поставила с новой силой вопрос о вероятности перерастания этого конфликта в ядерный. Применение тактического ядерного оружия (ТЯО) и стратегического ядерного оружия (СЯО) стало обсуждаться на всех уровнях – от правительств до средств массовой информации. Так как речь шла уже о полноценной войне России с Западом,...
      200
      ВИВас 25 февраля 16:17

      ДИРЕКТИВА ДУГИНА: РОССИЯ ВЫХОДИТ ИЗ НАРКОЗА – ШЕСТЬ ЭТАПОВ СПЕЦОПЕРАЦИИ

      Первый год это войны вместил в себя несколько фаз. В каждой из них многое менялось в России, на Украине, в мировом сообществе.Первая фаза: успехиПервая резкая фаза ознаменовалась успехами России: в её ходе русские войска с севера прошли Сумы, Чернигов и дошли до Киева, она была встречена шквалом ярости на Западе. Москва доказала серьёзность своих намере...
      252
      ВИВас 25 февраля 16:05

      ДИРЕКТИВА ДУГИНА: ГЛАВНЫЕ ОШИБКИ СПЕЦОПЕРАЦИИ

      С начала СВО прошёл год. Если всё начиналось именно как специальная военная операция, сегодня очевидно, что Россия оказалась в состоянии полноценной и трудной войны. Не только с Украиной – как с режимом, а не с народом (отсюда требование политической денацификации, выдвинутое изначально), но и с коллективным Западом, то есть, по сути, с блоком НАТО (за ...
      215
      ВИВас 23 февраля 12:06

      Все полосы Крымского моста открыты для движения – власти

      Открытие движения произошло почти на 40 дней ранее заявленной даты.В четверг, 23 февраля, российские власти полностью все полосы Крымского моста для движения. Об этом сегодня сообщил вице-премьер России Марат Хуснуллин."После успешного испытания несущей способности пролетов Крымского моста полностью запущено автомобильное движение по всем его полосам", ...
      135
      ВИВас 23 февраля 08:57

      Поезд тронулся!

      "Сегодня в 6 утра сообщили, что начинается отгрузка боеприпасов. Вероятнее всего, поезд тронулся. Пока на бумаге, но, как нам сказали, основные бумаги уже подписаны. Я хотел бы поблагодарить всех тех, кто помог нам это сделать. Вы спасли сотни, а может тысячи жизней парней, которые защищают свою родину, дали им возможность жить дальше. Их матери и их дети не получат г...
      187
      ВИВас 21 февраля 09:21

      "ЭТО ИЗМЕНА РОДИНЕ": САТАНОВСКИЙ ЗАЯВИЛ О "ЗАПРЕДЕЛЬНО БЕЗОБРАЗНОЙ" СИТУАЦИИ С ПАТРОНАМИ "ВАГНЕРА"

      Политолог Евгений Сатановский, комментируя ситуацию с задержкой поставок снарядов бойцам ЧВК "Вагнер" под Бахмутом, назвал ситуацию "запредельно безобразной". Подобные чиновничьи "трюки" политолог расценивает как "самое настоящее предательство" и "измену Родине".Основатель ЧВК "Вагнер" Евгений Пригожин подтвердил информацию о сложной ситуации с поставко...
      1576
      ВИВас 21 февраля 07:36

      Как Украина начала войну

      Евдокия Шереметьеваписатель, организатор гуманитарной помощи в Донбасс20 февраля 2023, 12:10Социальные сети принесли посты годовалой давности, которые совершенно забылись за последующими событиями. Год назад Украина начала наступление на Луганскую и Донецкую народные республики. Почти по всем приграничным зонам начались ожесточенные обстрелы, как в 2...
      228
      ВИВас 20 февраля 14:14

      США ГОТОВЯТ АНТИРУССКИЙ ДЖИХАД. АРМИЯ ШАХИДОВ В РОССИИ ЖДЁТ ПРИКАЗА

      Вашингтон в желании сокрушить Москву решил испробовать старое испытанное средство – натравить на Россию исламистский интернационал. Проблема в том, что на данном этапе истории наша страна изнутри сильно уязвима для этой беды.Америка хочет ударить с югаСлужба внешней разведки (СВР) России выступила с серьёзным обращением. По её данным, США решили использ...
      1030

      «Горячий» синтез в связке с низко-энергетическими ядерными реакциями

      Александр Просвирнов13 декабря 2022 года Министерство энергетики США объявило о достижении исторического научного прорыва в области термоядерной энергии. Исследователям, работающим на Национальной установке по термоядерному зажиганию (НИФ) в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (ЛЛНЛ), удалось произвести около 3,15 мегаджоулей термоядерной...
      1022
      ВИВас 19 февраля 17:51

      "Ненастоящие" офицеры Донбасса воюют лучше "настоящих" – Безсонов

      Хватит заниматься "бюррократическим рукоблудием" и обижать полевых командиров и офицеров корпусов Донбасса, заявил экс-замминистра информации ДНР Даниил Безсонов.Командиры корпусов ЛДНР давно доказали, что имеют первоочередное право носить звание русского офицера, написал Безсонов в своем телеграм-канале.Так он прокомментировал сообщение военкора Алекса...
      1640
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика