Радиоактивные отходы

Дисциплина: Экология, Охрана природы, Природопользование
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 88 страниц
В избранное:

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . . . 9

I ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО В ОБЕСПЕЧЕНИИ РАДИАЦИОННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ И ПЕРСОНАЛА

1. 1 Критерии и принципы радиационной безопасности10

1. 2 Атомное законодательство и органы контроля и надзора за

радиационной безопасностью в странах западного мира. . 13

1. 3 Состояния атомного законодательство и формирование системы

контроль за ядерной и радиационной безопасностью в Казахстане……. . 19

II РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ

2. 1 Радиоактивные отходы в Казахстане. 28

2. 2 Радиоактивные отходы в США и возможности использования в

Казахстане накопленного международного опыта37

III ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

3. 1 Определение доз внутреннего и внешнего облучения. 40

3. 2 Cредняя суммарная годовая эффективная доза облучения. . 45

IV ХРАНЕНИЕ И ЗАХОРОНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

4. 1 Основные требования к захоронению радиоактивных отходов. 48

(могильникам)

4. 2 Транспортирования радиоактивных отходов в США. . 56

4. 3 Предложения по захоронению радиоактивных отходов на территории

Республики Казахстан. . 59

V ТЕХНОЛОГИЯ И ДОБЫЧА МЕТОДОМ ПОДЗЕМНОГО

СКВАЖИННОГО ВЫЩАЛЧИВАНИЯ (ПСВ) В ГОРНОРУДНОМ

КОМПАНИИ «КАЗАТОМПРОМ»

5. 1 Добыча урана методом ПСВ . . . 65

5. 2 Месторождения Казахстана67

5. 3 Система управления качеством радиационной безопасности. 68

VI ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6. 1 Источники загрязнения72

6. 2 Основные правила безопасной работы производства . . . 75

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . 82

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая дипломная работа посвящена теме «Оценка радиационной безопасности при добыче урана методом подземного скважинного выщелачивания в Горнорудной компании Казатомпрома».

Во второй половине 60-х годов в США была доказана возможность добычи урана из бедных руд пластово-инфильтрационных месторождений способом подземно-скважинного выщелачивания. Это коренным образом изменило положение в сырьевой базе Казахстана. К концу 70-х были выявлены уникальные месторождения этого типа - Инкай, Мынкудук, Моинкум, Канжуган, Северный и Южный Карамурун и др.

В 1980-82 годах выпуск урановой продукции в Казахстане достиг максимальных объемов. Уран добывался почти на 30 месторождениях. Численность работников, занятых на предприятиях атомной промышленности, составляла более 7.

С 1953 по 1999 год объем добытого урана на территории республики составил почти 225 миллионов фунтов U ₃ 0 ₈ . В начале 90-х годов преобладала добыча его обычным способом и составляла 70% всего объема. Однако переход от командной экономики к рынку продиктовал необходимость использования исключительно технологии подземного выщелачивания.

Используемый Казатомпромом метод подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) отличается высокой экологической безопасностью и рентабельностью по сравнению с традиционным методом разработки.

Достижение радиационной безопасности при обращении с радиоактивными отходами возможно при наличии правовой базы управления этой деятельностью на всех ее уровнях, рассмотренной в первой главе - «Законодательство в обеспечении радиационной безопасности населения и персонала».

Во второй главе «Радиоактивные отходы» дана детальная характеристика свойств радиоактивных отходов Казахстана и что радиоактивных отходы уранодобывающей отрасли являются самыми объемными, а атомных станций - самыми высокоактивными, а потому и самыми опасными.

Для сопоставления приводиться данные по количеству радиоактивных отходов, накопленных в США.

В третьей главе «Особенности биологического действия ионизирующих излучений» - разъясняется воздействие радиоактивности на живую ткань и рассмотрены составные части дозовых нагрузок на человека в различных регионах Казахстана.

В четвертой главе «Хранение и захоронение радиоактивных отходов» - это обращение с радиоактивными отходами, безопасность которого обеспечивается упаковками и пунктами хранения и захоронения радиоактивных отходов.

В пятой главе «Технология и добыча урана методом ПСВ в горнорудной компании Казатомпром» - Подземное скважинное выщелачивание является способом разработки рудных месторождений без поднятия руды на поверхность путем избирательного перевода ионов природного урана в продуктивный раствор непосредственно в недрах.

Скважинное выщелачивание является наиболее привлекательным способом добычи урана с точки зрения упрощенности технологических операций. При скважинном выщелачивании не происходит изменения геологического состояния недр, так как не производится выемка горнорудной массы.

Заключительная глава «Охрана окружающей среды и основные правила безопасной работы производства» - специфической особенностью решения проблем охраны окружающей среды при разработке месторождений является то, что к общему решению задач по охране земель, недр, почв, вод, атмосферы добавляется необходимость решение задач по обеспечению радиационной безопасности окружающей среды.

Проведены работы по оценке воздействия на окружающую среду действующих урановых месторождений, включающие в себя комплексное изучения воздействия добычи методом подземного скважинного выщелачивания на окружающую среду и население. Результаты оценки воздействия на окружающую среду свидетельствуют о незначительном воздействии данного метода добычи на окружающую среду

I ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО В ОБЕСПЕЧЕНИИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ И ПЕРСОНАЛА

Критерии и принципы радиационной безопасности

Цели системы радиационной безопасности заключается в том, чтобы обеспечить защиту от техногенного ионизирующего излучения отдельных лиц, их потомства и человечества в целом при необходимой практической деятельности общества, улучшающей стандарты жизни, но во время которой люди могут подвергаться ионизирующему облучению сверх фоновых природных характеристик. Этот тезис практически полностью повторяет девять основных принципов использования атомной энергии, приведенных ранее. Здесь не упоминается о защите фауны, флоры и в целом биосферы, как так рекомендации МКРЗ и других международных неправительственных организации полагают, что уровень безопасности, необходимый и достаточный для защиты человека, будет необходимым и достаточным и для защиты живого мира, хотя и необязательно для отдельных их особей (как и вероятность допустимых радиационных воздействий на коллективы не дает 100% гарантии отсутствия анормальных эффектов для индивидуума) .

Таким образом, в настоящее время в практике радиационной защиты принимается положение о том, что любые нормативы для человека и человеческой популяции одновременно гарантируют также их надежность для отдельных биоценозов и биосферы в целом. Другими словами, постулируется положение о примате гигиенического регламентирования ионизирующих излучений перед экологическим нормированием, поскольку считается, что если человек достаточно защищен, то и другие живые существа тоже достаточно защищены.

Видимо, на современном уровне наших знаний это положение можно принять, хотя и необходимо проводить постоянное уточнение знаний в областях радиационной биологии и экологии.

Законодательства обо всех аспектах радиационной безопасности - это система законов, определяющих политику государства по безопасному для населения и окружающей среды применению атомной энергии и обращению с продуктами ее деятельности, включая радиоактивные отходы. Данной принцип действия законов исключает использование в них каких-либо конкретных, цифровых показателей которые могут зависеть от конкретных условий и меняться с течением времени. Опыт законодательства в мире лучше всего рассмотреть на примере США, где он разработан на наш взгляд, наиболее тщательно. К тому же и влияние США во многих международных организациях очень велико.

Общая положения по безопасности населения, персонала и окружающей среды

Для перевозок радиоактивных материалов обычно разрабатываются программы радиационной защиты. Характер и масштабы мер должны зависеть от величины и вероятности облучения. При этом защита и безопасность должны быть оптимизированы так, чтобы величина индивидуальных доз облучения удерживалась на разумно достижимом уровне. Персонал должен иметь соответствующую подготовку по предотвращению радиационных опасностей. Соответствующий компе-тентный орган должен контролировать дозы облучения, полученные в результате перевозок. Радиоактивный материал при перевозках должен располагаться на достаточном расстоянии от работников и лиц из состава населения. Для целей расчета разделяющего расстояния или уровней излучения должны использоваться следующие значения доз:

для персонала в рабочих зонах постоянного пребывания - 5 мЗв/год;

для лиц из состава населения в местах общего открытого доступа - 1 мЗв/год для критической группы населения.

Критическая группа населения, по НРБ-99-для данных источника облучения однородная по полу, возрасту, социальным и профессиональным признаком группа лиц из населения (не менее 10 человек), для членов которой типичного получение наивысших эффективных или эквивалентных (в зависимости от ситуации) доз по данному пути облучения и от данного источника облучения.

Радиоактивный материал должен находиться на достаточном рас-стоянии от непроявленных фотопленок.

В случае радиационных аварий с целью защиты людей и имущества должны соблюдаться положения соответствующих национальных органов.

Правовое и надзорное обеспечение радиационной безопасности

Меньшее количество чрезвычайных происшествий с большим количеством пострадавших на единицу выработки электроэнергии в ядерном топливном цикле относительно всех других традиционных источников энергии (уголь, нефть, газ и др. ) в значительной мере объясняется также жесткой системой законодательства, надзора и контроля, принятой на многих странах. Эта система основана на:

-унификации атомного законодательства;

-обязательным лицензировании деятельности, связанной с атомной энергией;

-высоком авторитете международных организаций и комиссий по ядерной безопасности;

-единых основных нормах безопасности и требования обращения с источниками излучения;

-участии ведущих государств в системе международных конвенций и соглашений.

Общее состояние проблемы загрязнения территории Казахстана разными радиоактивными отходами (РАО)

В Казахстане существует очень неблагоприятная радиоэкологическая ситуация, которая сложилась за десятилетия (полвека) практически неконтролируемой деятельности уранодобывающей промышленности. В результате ее на территории страны накоплено 230, 663 млн. тонн низко-, средне- и высокорадиоактивных отходов (РАО) с общей активностью 15486900 K _u кюри [1] . Физическое воздействие радиоактивных излучений любого вида на ткани живого организма заключается в генерации процессов ионизации атомов и молекул веществ [2, 3] .

Человек и животное могут быть подвергнуты радиационным излучениям в различных местах, где находятся радиоактивные вещества. Как правило, они сосредоточены в районах их добычи и соответствующей переработки [4] . Но, в последние годы учеными-радиологами установлено, что радиоактивные вещества, находящиеся в мельчайших пылевых частицах, разносятся потоками воздуха (ветер, буря и т. д. ) от мест их нахождения на расстояние, величина которого составляет тысячи километров [5] . При этом они попадают в населенные пункты (город, поселок и т. д. ), пашни, пастбища, водоемы и т. д. Ученые определили, что если радиоактивные вещества сконцентрированы в частице, диаметр которой меньше 10 микрон (микрон равен 1 ^. 10 ^-6 м. ), то при этом условии негативное действие радиоактивных излучений повышается в десятки раз [6] . Следовательно, от мельчайших частиц радиоактивных веществ, переносимых потоками воздуха, практически невозможно защититься.

Радиоактивные вещества концентрируются во многих продуктах (молоко, субпродукты, мясо, плоды зерновых растений, и т. д. ) и они становятся особо опасными после употребления их в пищу [7] . При определенных обстоятельствах величина содержания радиоактивных элементов в молоке, субпродуктах, мясе и т. д. в десятки раз, например, в 50 раз и более большего значения аналогичного показателя в соответствующих продуктах, полученных в районах, где значение радиоактивности не превышает естественный фон [8] .

В настоящее время, по мнению специалистов, общий уровень радиоактивного загрязнения территории Казахстана примерно в 1, 5 раза превышает уровень загрязнения территорий, образовавшегося после Чернобыльской аварии [9] . Площадь территории Казахстана, загрязненная радиоактивными отходами, составляет около 1, 5 млн. кв. км и число жителей страны, пораженных и подвергающимся радиоактивным излучениям разной мощности, составляет до 1, 5 млн. человек [10] .

Население Казахстана очень обеспокоено радиационной обстановкой, сложившейся в стране. Оно требует, чтобы РАО были захоронены в короткий срок. Но для этого нужны значительные финансовые средства. Так, расчетами специалистов ЗАО НАК «Казатомпром» установлено, что величина финансовых затрат, требующихся для захоронения разных РАО на территории страны, составляет около 1, 1 млрд. долл. США (из них: рекультивация и захоронение отходов урановой промышленности - 780 млн. долл. США; рекультивация и захоронение отходов не урановой добывающей промышленности - 200 млн. долл. США: создание хранилища для низкорадиоактивных отходов - 20 млн. долл. США и т. д. ) [1] . При этом для реализации захоронения РАО необходимо использование большого количества машин и механизмов, например, экскаваторов, самоходных погрузчиков, автосамосвалов, бульдозеров, скреперов и т. д. [1] .

1. 2 Атомное законодательство и органы контроля и надзора за радиационной

безопасностью в странах западного мира

Формирование органов надзора и контроля в странах западного мира имело долгую историю с характерными для каждой страны особенностями, тем не менее, в разных странах сформулированы и приняты единые международные стандарты и созданы органы надзора и контроля, имеющие как отличные, так и общие черты.

Следует особо выделить, что важнейшими общими чертами органов надзора в большинстве стран западного мира являться их независимость от каких-либо ведомственных структур и применение ими процесса лицензирования для достижения необходимой степени безопасности предприятий, использующих атомную энергию. Другая отличительная черта атомной деятельности за рубежом состоит в том, что она осуществляется в условиях хорошо разработанной законодательной базы. Одной из стран с эффективным законодательством и развитой системой надзора являются США.

В США согласно закону о радиоактивных отходах (NWPA), подписанному президентом в 1983 г., ответственность за безопасность при обращении с радиоактивными отходами возложена на Министерство энергетики (DOE), в котором создан отдел, отвечающий за разработку и осуществление всей комплексной системы обращения с отходами. О важности функций этого отдела свидетельствует тот факт, что руководителем его являются помощник министра, назначаемым президентом. В функции отдела по обращению с РАО входят вопросы контроля за деятельностью предприятий на всех стадиях ядерного цикла - от проектирования до реабилитации площадей после закрытия объектов. В составе сената США имеется специальная комиссия по наблюдению за деятельностью отдела, а независимую экспертизу работ осуществляет специальная комиссия из 11 членов национальной Академии наук.

Закон о РАО дает право регулирующих функций двум федеральным агентствам: комиссии по регулированию использования атомной энергии (NRC) и агентству по защите окружающей среды (EPA) .

Деятельность предприятий топливного цикла, в том числе атомных станций в США, регулируется законами, которые принимает конгресс. В жизнь эти законы проводить NRC. Эта комиссия ответственна за правовое регулирование и лицензирование всех видов деятельности, связанной с использованием атомной энергии. Собственно комиссией являются пять человек, назначаемых на 5-летний срок президентом США и утверждаемых сенатом. Председатель комиссии из числа ее членов назначается президентом. Комиссия имеет обширный штат, выполняющий необходимые нормотворческие и организационные функции.

NRC (3195 чел., бюджет 475 млн. долл. ) - основное агентство, регулирующее деятельность при выборе участка для пунктов захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО), его строительстве, эксплуатации и консервации. Кроме того, это агентство несет ответственность за безопасность работы АЭС, осуществляется инспекции, выдача

лицензий на эксплуатацию, разрабатывает нормативные документы, обобщает накопленный опыт, координирует работу исполнителей.

EPA ответственно за разработку стандартов по охране окружающей среды, в том числе для сооружения ПЗРО, позволяющих защищать здоровье людей от возможной опасности, связанной с захоронением РАО.

Распределение ответственности по обращению с РАО в США показано в таблице 1.

Некоторыми полномочиями в различных аспектах регулирования ядерной деятельности обладает ряд федеральных агентств и агентств штатов: геологическая инспекция США, министерство энергетики, министерство внутренних дел и др.

Примером несколько иного плана является структура управления атомной энергетикой и промышленностью во Франции. Регулирование ядерной и радиационной безопасности во Франции осуществляется комиссариатом по атомной энергии (CEA), охватывающим все аспекты ядерной деятельности в стране. Численность его со всеми подведомственными подразделениями составляет 23 тыс. человек. . Производственные работы осуществляются компанией Cogema, являющейся с 1976 г. филиалом СEA.

В состав СEA в ряду многих учреждений и институтов входит Управление ядерного топливного цикла (1880 человек) и национальное управление по обращению с радиоактивными отходами (ANDRA-230) . По закону от 30. 12. 91 г. ANDRA выделено в самостоятельную государственную промышленно-коммерческую организацию с задачей обеспечения технического контроля в течение всего цикла обращения с РАО, включая операции, выполняемые на частных предприятиях.

В функции управления ядерного топливного цикла входят вопросы обогащения и переработки топлива, переработки и подготовки к захоронению РАО, снятие ядерных установок с эксплуатации. ANDRA отвечает за строительство и эксплуатацию хранилищ отходов независимо от принадлежности предприятия, на котором эти отходы образовались, разрабатывает правила и требования по радиационной безопасности.

Наличие, по существу единственного органа регулирования ядерной деятельности в стране в лице CEA вызывает критику, поскольку при таком положении, кроме финансового другие виды контроля отсутствуют.

В Канаде органом ответственным за регулирование за ядерной и радиационной безопасности, является контрольный совет по атомной энергетике (AECB), назначаемый парламентом, так же как и ведущий орган, AECB привлекает к процессу лицензирования и федеральные и местные агентства, учитывая при выдаче лицензии их разумные требования.

Обратим внимание на то, что другие страны Запада, также имея независимые органы ядерного надзора, стремятся наряду с ними шире использовать государственные и местные органы регулирования, учрежденные для контроля при строительстве значительных объектов. Примерами таких организаций являются шведский технический инспекторат (SA), министерство внешний торговли и промышленности (MITI) в Японии, окружное управление безопасности в Канаде, ассоциация технических инспекторов (TUV) в Германии. Эти организации на своем уровне выполняют многие функции, осуществляемые персоналом NRC. Необходимо заметить, что подобные независимые организации в США отсутствуют.

Таблица 1- Распределение ответственности за обращение с РАО

в США

ТипОтходов/источник: