Анализ текущей ситуации в энергетике Российской Федерации Наука в атомной сфере

Атомная промышленность и наука в атомной сфере

Следует сказать, что за 50 лет исследований в нашей стране на уровне опытно-промышленного обоснования достигнуто подтверждение возможности не только обеспечения безопасности, но и промышленной переработки, обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов с учётом требований экологии. Таким образом, замкнутый топливный цикл с расширенным воспроизводством топлива является основой долгосрочного развития ядерной энергетики.

Пути воздействия радиоактивных отходов АЭС на человека.

 

Относительная среднестатистическая вероятность заболевания раком после получения однократной дозы в 1 рад (0.01 Гр) при равномерном облучении всего тела

 Распространенными видами рака под действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы. Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе один Грей.
     Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны. Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе 1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000 случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди детей тех, кто подвергался облучению.
    В последние десятилетия процессы взаимодействия ионизирующих излучений с тканями человеческого организма были детально исследованы. В результате выработаны нормы радиационной безопасности, отражающие действительную роль ионизирующих излучений с точки зрения их вреда для здоровья человека. При этом необходимо помнить, что всё это усреднённые, среднестатистические данные. Поэтому (только с целью иллюстрации) приведём некоторые более конкретные факты и цифры.

 Так, пассажир реактивного самолёта за 4 часа полёта получает в среднем дозу в 0,027 мЗв (2,7 мбэр), ибо уровень (или фон) космического излучения в салоне самолёта достигает 200 мкР/час и выше, в зависимости от высоты полёта. На высоте 12 тыс. м над уровнем моря уровень космического облучения достигает 5 мкЗв/час (500 мкР/час). Люди, живущие на высоте 2000 м над уровнем моря, получают дозу в 3-4 раза большую, чем живущие на уровне моря (без учёта "земной" радиации), так как на уровне моря "космический" фон составляет 0,03 мкЗв/час (3 мкР/час), а на указанной высоте - 0,1 мкЗв/час (10 мкР/час). Живущие на экваторе получают меньшую дозу, чем северяне, и т. д.

Также разнообразна картина и чисто "земной" радиации.

95% населения Франции, Германии, Италии, Японии и США (по данным ООН) живёт в местах, где мощность годовой дозы облучения колеблется от 0,3 до 0,6 мЗв (фон от 3-5 до 8-10 мкР/час); 3% населения получают в среднем 1 мЗв (11-15 мкР/час); 1,5% - более 1,4 мЗв (18-20 мкР/час). Но есть участки суши (в том числе и курорты) с постоянным проживанием населения, где уровень "земной" радиации в 600-800 раз выше среднего. Отдельные группы людей получают в год более 17 мЗв только от внешнего облучения "земной" радиацией, что в 50 раз больше средней годовой дозы внешнего облучения; часто находятся (временно проживают) в зонах, где уровень радиации достигает 175 мЗв/год (227 мкР/час) и т. д.

 Повышенной радиоактивностью обладают отходы (шлак, зола, сажа, угольная пыль) угольных ТЭЦ, ГРЭС, котельных и т. п.

 Оценка количества радия и тория в некоторых строительных материалах (проведённая в ряде стран) даёт следующую картину (в Бк/кг):

дерево (Финляндия) - 1,1
песок и гравий (ФРГ) - 30
кирпич (ФРГ) - 126
гранит (Великобритания) - 170
зольная пыль (ФРГ) - 341
глинозём (Швеция) - 500-1400
кальций-силикатный шлак (США) - 2140
отходы урановых обогатительных фабрик (США) - 4625

  Как видим, обычный песок и гравий обладают активностью в десятки раз, а кирпич, гранит, зола - в сотни раз большей, чем дерево.

 Внутреннее облучение человека больше внешнего и в среднем составляет 2/3 от эффективной эквивалентной дозы, которую человек получает от естественных источников радиации. Его создают радионуклиды, попадающие в организм с пищей, водой, воздухом.

 К ним относятся радиоизотоп калий-40 и нуклиды радиоактивных рядов распада урана-238 и тория-232. Это, в первую очередь, свинец-210, полоний-210 и, главное, радон-222 и 220.

  Свинец и полоний концентрируются в рыбе и моллюсках, а также в мясе северных оленей (которые получают их, питаясь лишайником). Но основной вклад во внутреннее облучение человека вносит радон. На его долю приходится 3/4 дозы от "земных" источников радиации и примерно половина от всех естественных.

Основную часть "радоновой" дозы облучения, как это ни парадоксально, человек получает в закрытых, непроветриваемых помещениях. В зонах с умеренным климатом концентрация радона в таких помещениях в среднем в 8 раз выше, чем в наружном воздухе. Но это - в среднем. А если помещение сильно загерметизировано (например, с целью утепления) и редко проветривается, то концентрация радона может быть в десятки и сотни раз выше, что наблюдается в некоторых северных странах.

Экологические проблемы энергетики Сегодня общепризнано, что не существует способов получения электроэнергии, не сопряженных с риском возможного вреда. Вопрос «какая электростанция характеризуется большим удельным выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду – атомная или угольная?» звучит риторически, однако, как ни парадоксально, больший удельный выброс (на единицу произведенной электроэнергии) дает угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества – торий, два долгоживущих изотопа урана, продукты их распада (радий, радон и полоний), а также долгоживущий радиоактивный изотоп калия – калий-40. При сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в 5–10 раз выше, чем для АЭС.

Ядерная энергетика положительно решает многие экологические проблемы, не потребляет ценного природного сырья и атмосферного кислорода, не выбрасывает в атмосферу парниковых газов и ядовитых веществ, и стабильно обеспечивает получение самой дешевой энергии. При истощении запасов органического топлива использование ядерного топлива – пока единственно реальный путь надёжного обеспечения человечества необходимой ему энергией, менее опасный для здоровья человека и окружающей среды.

При проектировании и эксплуатации АЭС жестко регламентированы: Правила и нормы радиационной безопасности

Твёрдыми радиоактивными отходами на АЭС являются в основном отдельные детали или узлы реакторного оборудования, инструменты, предметы спецодежды и средств индивидуальной защиты персонала, ветошь, фильтры из систем газоочистки. Эти отходы после переработки (сжигание, прессование, плавление) складируются в специальные хранилища-могильники. По показателю радиационного воздействия на человека и природное окружение нормально работающую АЭС можно считать безотходным производством.

Безопасное обслуживание оборудования Для обеспечения безопасности труда особое внимание обращают на обслуживание котлов, пылеприготовительных установок, бункеров топлива, систем оборудования газового и мазутного хозяйства. Теплосиловые цеха следует тщательно убирать, удалять пыль со стен, подоконников, перекрытий, лестниц и поверхностей оборудования отсасыванием или влажным способом. По условиям взрывоопасности необходимо не реже 1 раза в сутки отбирать пробы угольной пыли на влажность, тонину помола, записывая результаты анализа в ведомость смены. Перед пуском пылеприготовительных установок следует убедиться в отсутствии отложений и тлеющих очагов угольной пыли. Запрещается курить и работать с открытым огнем в помещениях пылеприготовительных установок. Допускается сваривать только тяжелые громоздкие детали, которые нельзя вынести. Бункеры топлива. Спуск людей в бункер для проталкивания застрявшего топлива, а также в неработающий бункер с пылью или фрезерным торфом запрещается. Только в исключительных случаях - перед ремонтом котлов или переводом их на длительное время на сжигание газа или мазута - разрешается спуск людей в бункера топлива для их очистки. При этом необходимо строго соблюдать специальные правила техники безопасности. Допускается непрерывное пребывание людей в бункере для его очистки от топлива не более 20 мин с перерывами по 15…20 мин.
Переработку ОЯТ в качестве официальной концепции выбрали Франция, Великобритания, Франция и Россия. Концепция прямого захоронения ОЯТ пока нигде не реализуется. Проблемы обеспечения безопасного хранения ОЯТ: поддержание подкритичности в местах его массового хранения обеспечение теплоотвода и водно-химического или газохимического режима с наружной стороны оболочек твэлов, поскольку оболочки представляют собой основной барьер на пути выхода радиоактивных продуктов в о.с.
Источником энергии реактора служит процесс деления тяжелых ядер