Odpady promieniotwórcze, składowanie i transport

1. Odpady promieniotwórcze, składowanie i transport

2. Definicja Odpady promieniotwórcze ( radioaktywne ) są to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały o różnych stanach skupienia, substancje organiczne i nieorganiczne, nie nadające się do dalszego wykorzystania, a zanieczyszczone objętościowo lub powierzchniowo substancjami promieniotwórczymi w stopniu przekraczającym dopuszczalne- według odpowiednich przepisów - ilości. Koncentracja substancji radioaktywnych w odpadach promieniotwórczych jest zwykle wyższa niż koncentracja tych substancji w zwykłych odpadach.

3. Źródła odpadów • Można wyróżnić pięć głównych źródeł pochodzenia odpadów promieniotwórczych (nie licząc zastosowań militarnych energii jądrowej) • kopalnie rud uranu oraz zakłady przerobu tych rud, • produkcja paliwa reaktorowego oraz przerób paliwa wypalonego, • eksploatacja reaktorów energetycznych i badawczych, • likwidacja reaktorów jądrowych, • stosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie, przemyśle, rolnictwie i badaniach naukowych

4. Powstawanie odpadów W Polsce odpady promieniotwórcze powstają w wyniku stosowania izotopów w medycynie, przemyśle i badaniach naukowych oraz podczas ich wytwarzania. Odrębną grupę odpadów stanowi zużyte paliwo jądrowe z reaktorów badawczych (EWA , MARIA). Jest ono nadal silnie promieniotwórcze, a więc wymaga odpowiedniego zabezpieczenia. Ilość odpadów promieniotwórczych jest bardzo mała w porównaniu do ilości odpadów produkowanych przez przemysł chemiczny, czy też powstających w efekcie spalania węgla w elektrowniach lub elektrociepłowniach.

5. Klasyfikacja odpadów Podstawą klasyfikacji odpadów promieniotwórczych jest ich postać fizyczna, aktywność i czas połowicznego rozpadu. Stąd też mamy odpady stałe, ciekłe, gazowe, nisko-, średnio-, i wysokoaktywne, a także odpady krótkożyciowe o okresie połowicznego rozpadu nie dłuższym niż 30 lat i długożyciowe, które pozostają promieniotwórcze przez setki , a nawet tysiące lat. Sposób klasyfikacji odpadów w poszczególnych krajach jest zróżnicowany. W Polsce wyróżniamy trzy kategorie odpadów: I kategoria - odpady β i γ - promieniotwórcze. II kategoria- odpady α - promieniotwórcze, III kategoria- zużyte zamknięte źródła promieniotwórcze.

6. Transport Materiały promieniotwórcze przewożone są w różnych opakowaniach, gwarantujących integralność przesyłki w czasie transportu i określoną w przepisach osłonę przed promieniowaniem. Typ opakowania w jakim przewozi się materiał promieniotwórczy zależy od rodzaju materiału, jego objętości, ilości, postaci fizycznej i aktywności. Aby ryzyko narażenia ludzi na zetknięcie się z odpadami maksymalnie zmniejszyć Rada Społeczno-Ekonomiczna ONZ upoważniła Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (MAEA) do przygotowania, a także zarekomendowania przepisów i standardów dotyczących bezpiecznego transportowania materiałów promieniotwórczych.

7. § § Przepisy prawne regulujące transport • Dotyczą m.in. typów opakowań, informacji o przewożonych materiałach, dokumentów przewozowych, rodzajów opakowań. Dokumenty przewozowe, nalepki ostrzegawcze, oznakowania, tablice umieszczone na samochodach lub wagonach zawierają informacje ważne dla przewoźników, odbiorców i innych osób zainteresowanych taką przesyłką. • Dokumenty przewozowe zawierają wszystkie podstawowe informacje o transportowanym materiale: jego skład izotopowy, aktywność, fizyczną i chemiczną postać, kategorię przesyłki oraz środki jakie należy podjąć w razie wypadku. • Oznakowania, takie jak nalepki, znajdujące się na przesyłkach zawierają informację o ich zawartości, ciężarze i innych właściwościach (łatwopalnych, wybuchowych). • W szczególnych przypadkach (np. przy przewozie materiałów rozszczepialnych - pluton, paliwo jądrowe) i źródeł promieniotwórczych o bardzo dużej aktywności w opakowaniach typu B) wymagane jest wcześniejsze powiadomienie o przywozie do/przewozie przez dany kraj. Dodatkowe zabezpieczenia podejmowane są podczas przewozu materiałów jądrowych.

8. Opakowanie typu B charakteryzuje się podwyższoną wytrzymałością mechaniczną i termiczną, gdyż muszą zapewnić szczelność i osłonę ładunku nawet w razie poważnych wypadków transportowych. Używane są do przewozu najbardziej radioaktywnych materiałów (wypalone paliwo jądrowe, źródła promieniotwórcze o bardzo dużej aktywności). Opakowania typu B podawane są szczególnie surowym testom mechanicznym, termicznym i zanurzeniowym. Poza tym muszą być autoryzowane przez właściwe organa dozoru jądrowego i ochrony radiologicznej danego kraju.

9. Opakowanie typu A zapewnia szczelność i osłonę ładunku, jednak charakteryzują się mniejszą wytrzymałością na uszkodzenia niż opakowania typu B. Zakłada się również, że opakowanie może zostać uszkodzone w czasie transportu, a jego zawartość wydostać się na zewnątrz. Przepisy określają maksymalną ilość substancji promieniotwórczych, które mogą być przewożone w tego typu opakowaniach. Ryzyko napromieniowania lub skażenia- nawet w przypadku uwolnienia substancji promieniotwórczej do środowiska jest niewielkie.

10. Opakowanie przemysłowe (IP) służy do transportu materiałów o niskiej aktywności lub przedmiotów skażonych powierzchniowo. Zawarta w nich mała ilość substancji promieniotwórczych stanowi w sytuacjach awaryjnych niewielkie zagrożenie dla ludzi i środowiska.

11. Opakowanie tzw. wyłączone używane jest do transportu bardzo małych ilości materiałów promieniotwórczych, np. radiofarmaceutyków czy urządzeń zawierających źródła promieniotwórcze o bardzo małej aktywności (izolowane czujniki dymu, przyrządy pomiarowe). Są to m.in. pudełka kartonowe, pojemniki z tworzyw sztucznych, metalowe puszki. Przewóz takich przesyłek odbywa się na znacznie złagodzonych warunkach, np. nie muszą zawierać znaków ostrzegawczych, ale wewnątrz powinna się znajdować informacja o przewożonym materiale.

12. WYPADEK • Scenariusz akcji ratowniczej lub interwencyjnej dla zapobieżenia rozprzestrzenianiu się substancji promieniotwórczej: • Osoba, która zauważyła wypadek (lub brała w nim udział) powinna zawiadomić policję, nadawcę przesyłki, służbę medyczną i służbę ochrony radiologicznej, a w przypadku pożaru także straż pożarną. • Dalszą akcję powinny poprowadzić wyspecjalizowane służby. One też - na podstawie pomiarów radiometrycznych - wyznaczają granice strefy, w której nie mogą przebywać osoby postronne. • Kolejne działania tych służb będą zależały od rodzaju i ilości uwolnionego materiału radioaktywnego, rozległości skażonego obszaru i poziomu skażeń a także warunków pogodowych, które mają wpływ na rozprzestrzenianie się skażeń.

13. Oznakowanie pojazdów

14. Znakowanie opakowań

15. Znakowanie opakowań

16. Znakowanie opakowań

17. Składowanie odpadów

18. Odpady promieniotwórcze muszą być odpowiednio składowane; im większa jest ich aktywność tym skuteczniejsze powinny być bariery przeciwdziałające ujemnemu wpływowi promieniowania na człowieka i środowisko. W Polsce stosowane są następujące bariery ochronne: 1. chemiczna: trudno rozpuszczalne związki chemiczne izotopów promieniotwórczych, powstające w procesie przerobu i oczyszczania radioaktywnych ścieków; 2. fizyczna: materiał wiążący - służy do zestalania lub utrwalania odpadów. Proces ten polega na zmieszaniu zatężonych już odpadów ze spoiwem i nadaniu im formy stabilnego ciała stałego. Zapobiega to rozsypaniu, rozproszeniu, rozpyleniu i wymywaniu substancji promieniotwórczych; 3. I inżynierska: opakowanie zabezpiecza odpady przed uszkodzeniami mechanicznymi i kontaktem z wodą. Stanowi również osłonę biologiczną, ponieważ osłabia promieniowanie; 4. II inżynierska: betonowa konstrukcja składowiska oraz impregnująca warstwa bitumiczna- chroni pojemnik z odpadami przed wpływem opadów atmosferycznych, wilgocią i korozją; 5. naturalna: struktura geologiczna terenu, na którym zlokalizowano składowisko. Teren taki powinien być m.in. asejsmiczny, niezatapialny i wyłączony z działalności gospodarczej. Jest to bardzo ważne, ponieważ właściwa struktura geologiczna i warunki hydrogeologiczne uniemożliwiają migrację radionuklidów, zapobiegają ich rozprzestrzenianiu w glebie oraz przenikaniu substancji promieniotwórczych do wód gruntowych i powierzchniowych.

19. Etapy składowania • Składowanie odpadów promieniotwórczych dzieli się na dwa etapy: • Składowanie przejściowe polega na okresowym magazynowaniu odpadów na terenie obiektu, w którym powstały i zostały przerobione. Okres przejściowego składowania planuje się zwykle tak, aby odpady średnioaktywne straciły znaczną część swojej aktywności. W elektrowniach jądrowych okres ten wynosi zwykle ok kilku miesięcy do 5 lat. • Składowanie ostateczne jest ostatnim etapem unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych. Wybór miejsca, charakter składowiska i sposób składowania zależy od wielu czynników m. in. od rodzaju odpadów, warunków hydrogeologicznych, demograficznych i klimatycznych danego terenu. Biorąc pod uwagę usytułowanie wyróżnia się składowiska naziemne (powierzchniowe), składowiska podziemne oraz składowiska w głębokich formacjach geologicznych.

20. Typy składowisk • Składowisko naziemne ma szereg betonowych komór zagłębionych nieco w ziemi. Komory wypełnia się odpadami w odpowiednich pojemnikach i po wypełnieniu zalewa się betonem. Taki typ składowiska stosuje się do odpadów nisko- i średnioaktywnych. Często stosuje się w tym celu nieużywane stare forty, magazyny itp. obiekty, jeżeli warunki hydrogeologiczne na to pozwalają. • Składowisko podziemne jest usytułowane pod powierzchnią ziemi na głębokości nie przekraczającej 200 m. W tym wypadku wykorzystywane są naturalne formacje skalne. Lokować w nich można odpady nisko- i średnioaktywne, stałe lub zestalone. • Składowanie odpadów w głębokich formacjach geologicznych to umieszczenie odpadów na głębokości zwykle od 400 do 1100 m w warunkach nieumożliwiających migrację substancji promieniotwórczych poza obszar składowiska. Wykorzystywane bywają w tym celu np. wyeksploatowane kopalnie soli, w których odpady zostają całkowicie izolowane.

21. Prezentację wykonały: Katarzyna Borowska Justyna Lulewicz z kl. III G 2002/03 pod redakcją prof. Teresy Fedorowicz