Экологическая безопасность хранилищ с радиоактивными отходами
Анализ экологической безопасности проводится на базе Одесского государственного межобластного спецкомбината (ОГМСК), который состоит из двух производственных участков – пункта захоронения радиоактивных (ПЗРО) и станции дезактивации (СД).
Территория санитарно-защитной зоны (СЗЗ) ПЗРО, радиусом 1000 метров, расположена в северо-восточной части ПП «Дружба народов». Глубина залегания уровня грунтовых вод в лессовых отложениях изменяется от 1-5 до 18м. На участке ПЗРО уровень воды находится на глубине 7,5 – 8,8 и более метров. Колебание глубины уровня грунтовых вод зависит от количества осадков, а разгрузка осуществляется в эрозионную сеть путем перетока через водоупор с интенсивностью 2-10мм/год.
Максимальная глубина залегания уровня наблюдается на водораздельных плато и достигает 45-55 м. Коэффициент фильтрации пород составляет 0,2 -23,5 м/сут, водопроводимость равна 0,5 – 15 м2/сут. Питается водоносный комплекс атмосферными осадками, другими водоносными горизонтами и перепадом лессовых отложений. Разгрузка осуществляется в эрозионные впадины. Движения подземных вод неогеновых отложений – с севера на юг, юго-восток, юго-запад и к долинам рек, балок.
В условно «грязной» зоне ПЗРО пробурены контрольные скважины, дающие представление о геологическом строении участка ПЗРО. Аналогом для полного представления о геологическом строении является территория в 10км южнее ПЗРО. Участок-аналог сложен неогеновыми четвертичными отложениями. Нижний отдел неогена представлен отложениями сарматского и меотического ярусов. Слогающие нижний неоген породы серо-зеленые глины- с прослоями песков и известняков. Верхний отдел неогена имеет повсеместное распространение, исключая участки размыва в долинах рек. Он представлен плотными желто-бурыми глинами с прослоями песков мощностью до 30м. Мощность четвертичных отложений изменяется в довольно широких пределах от нескольких метров на склонах до 30м на водоразделах.
Сейсмичность района площадки ПЗРО оценивается в 5 баллов по шкале Рихтера, а интенсивность максимального расчетного землетрясения равна 6 баллов шкалы MSK – 64.
Климат района формируется близостью Черного моря и суммой солнечной радиации составляющей 120ккалл/см2. Среднегодовая температура воздуха составляет около +9,20С. Максимальная температура воздуха достигает +390С. Среднегодовая сумма осадков равна 465мм, испарения-360мм. Климат района размещения ПЗРО - умеренно-континентальный. Средняя температура наиболее холодного месяца года (января) – 3,80С, а самого теплого (июля) +22,60С. По многолетним наблюдениям среднегодовая сумма осадков составляет 597мм с колебаниями в отдельные года от 392 до 915мм. Средняя глубина промерзания грунта составляет 0,85м, а максимальная – 1,07м. На территории ПЗРО преобладают ветры таких направлений: в теплый период – северо-западный и западный, а в холодный период года – западный и юго-восточный. Наибольшее количество безветренных дней (штиль) приходится на летние месяцы и сентябрь Скорость ветра, повторяемость превышения которого составляет 5%, равняется 8,9 метров за секунду.
Радиоактивные отходы, которые содержат тритий, принимаются на ПЗРО только в зацементированном состоянии. Суммарная активность не должна превышать 1000 Ки в одной упаковке. Цементные блоки размещаются в контейнер из металла не поддающегося коррозии. Контейнеры должны быть размером 500х500х500 мм и оборудованы грузоподъемными устройствами, иметь соответствующее маркирование. Допускается применение в качестве контейнеров металлических бочек объемом 100-200 литров.
Общепринятый подход к оценке безопасности хранения РАО в приповерхностные хранилища основывается на учете процессов рассеяния радионуклидов в окружающую естественную среду. Безопасность оценивается путем прогнозирования, обусловленных процессами, пространственно-временных зон концентрации радионуклидов, которые мигрируют из зоны захоронения.
В качестве исходных данных используется количество и вид (по изотопному составу) РАО, захороненных в хранилищах.
Детерминистский анализ проводился для одного из самых наиболее опасных вариантов сценария: разрушение защитных плит хранилища и затопление отходов водой. При этом атмосферные осадки и талые воды свободно проникают через разрушенную защитную плиту, фильтруются сквозь отходы и вытекают сквозь разрушенное дно. Расчетная глубина проникновения долгоживущих изотопов на протяжении следующих 50 лет составляет от 1,5 до 3,5 м, трития – 4,5- 5 м. А миграция радионуклидов в ближайшие 50 лет не повлияет на экологическую обстановку окружающей среды на территории ПЗРО и СЗЗ.
Работы с РАО включают обязательный постоянный дозиметрический контроль. Для индивидуального дозиметрического контроля персонала (категории «А») применяют термолюминесцентные дозиметры типа ДПГ-03.
Мониторинг в процессе эксплуатации ПЗРО включает постоянный контроль: - индивидуальных доз облучения персонала; мощности дозы и плотности потока ионизирующего излучения на поверхности технологического оснащения, на рабочих местах, в сопредельных помещениях, на территории спецкомбината и в контролируемых зонах; радиоактивности аэрозолей в воздухе производственных помещений; уровня поверхностного загрязнения радиоактивными веществами помещений, технологического оснащения, инструмента, приспособлений, рабочих мест; качества дезактивации оснащения, помещения и т.д.; содержимого радиоактивных веществ в промышленных сбросах спецучастка СД; радиационного влияния на окружающую среду.
Анализ результатов повседневного и оперативного контроля проводится ежеквартально – по величине полученных доз, а по годовым дозам – с учетом стандартных параметров, которые требуют: - непревышения основной дозовой границы и контрольного уровня; распределения индивидуальных доз по группам (от 0 до 5мЗв; от 5 до 15 мЗв; от 15 до 50 мЗв); определения среднегодовых лучевых нагрузок по профессиональным группам.
Радиационный контроль (РК), его организация и практическое осуществление - одна из важных составных частей общей проблемы обеспечения экологической безопасности. Цель РК – контроль за соблюдением норм радиационной безопасности и получения необходимой и достоверной информации о состоянии радиационной обстановки на предприятии, в окружающей среде, а также о дозах облучения персонала и населения.
Таблица 1 - Результаты измерений объемных активностей ДПР
№ хранилища |
Ra A (218Po), |
Ra B (214Bi), |
Ra С (214Pb), |
ДПР |
ТРО №2 |
154685 |
200167 |
204921 |
210667 |
ТРО №5 |
86416 |
132297 |
138645 |
139236 |
ТРО №8 (А) (хранилище в ангаре) |
29333 |
27659 |
28647 |
236778 |
ТРО №8 (хранилище в ангаре) |
36445 |
24883 |
21952 |
261881 |
ТРО №8 (Б) (хранилище в ангаре) |
28621 |
21455 |
19617 |
232934 |
ТРО №11 (А) (хранилище в ангаре) |
792 |
809 |
794 |
802 |
ТРО №11 (хранилище в ангаре) |
871 |
1251 |
1300 |
1317 |
ТРО №11 (Б) (хранилище в ангаре) |
72,5 |
3,4 |
22,4 |
33,1 |
ЖРО |
- |
- |
- |
- |
ВАО |
16805 |
13539 |
125641 |
14250 |
На ОГМСК предусмотренные следующие виды радиационного контроля:
- радиационный контроль технологических процессов – предназначенный для контроля за радиационной обстановкой и соблюдением норм радиационной безопасности при проведении технологических операций;
- радиационный контроль производственных помещений и сооружений – предназначенный для контроля за радиационной обстановкой в производственных помещениях с целью определения соответствия радиационно-гигиенических условий проектным и эксплуатационным контрольным уровням;
- радиационный контроль персонала – предназначенный для контроля за не превышением основных дозовых лимитов и контроль уровней облучения персонала;
- радиационный контроль окружающей среды – предназначенный для контроля за состоянием радиационной обстановки в районе размещения ПЗРО и СД и радиоактивным загрязнением объектов окружающей среды.
Отдельные результаты измерений объемных активностей дочерних продуктов распада (ДПР) твердых (ТРО), жидких (ЖРО) и высокоактивных (ВАО) РАО приведены в табл.1. Результаты измерений экспозиционной дозы дозиметром ДКС-ДЗ представлены в табл.2. В табл.3 приведены результаты определения содержания радионуклидов в емкостях и скважинах ПЗРО.
Таблица 2 - Результаты измерения экспозиционной дозы
№ хранилища |
Глубина погружения, м |
Экспозиционная доза |
ТРО №1 |
На поверхности плиты |
0,059 (мР/ч) |
ТРО №2 |
На поверхности плиты |
1,9 (мР/ч) |
ТРО №3 |
На поверхности плиты |
1 (мР/ч) |
ТРО №4 |
На поверхности плиты |
0,8 (мР/ч) |
ТРО №5 |
На поверхности плиты |
0,060 (мР/ч) |
ТРО №6 |
На поверхности плиты |
0,070 (мР/ч) |
ТРО №7 (хранилище в ангаре) |
Бункер законсервирован |
|
ТРО №8 (А) (хранилище в ангаре) |
На поверхности плиты |
1,3 (мР/ч) |
ТРО №8 (хранилище находится в ангаре) |
На поверхности плиты |
0,17 (мР/ч) |
ТРО №8 (Б) хранилище находится в ангаре) |
На поверхности плиты |
0,37 (мР/ч) |
ТРО №9 (хранилище в ангаре) |
Бункер законсервирован |
- |
ТРО №10 (хранилище в ангаре) |
Бункер законсервирован |
- |
ТРО №11 (А) (хранилище в ангаре) |
На поверхности плиты |
0,2 (мР/ч) |
ТРО №11 (хранилище в ангаре) |
На поверхности плиты |
0,25 (мР/ч) |
ТРО №11 (Б) (хранилище в ангаре) |
На поверхности плиты |
0,18 (мР/ч) |
ЖРО |
Ниже порога чувствительности ДКС-Д3 |
- |
ВАО |
На приемной горловине |
0,256 (мР/ч)
790 (Р/ч) |
Таблица 3 – Результаты определения содержания радионуклидов 137Cs, 3H, 226Ra, 232Th и 60Co в пробах, отобранных в емкости для хранения ЖРО и наблюдательных скважинах на ПЗРО Одесского спецкомбината
№ Пробы (точка отбора) |
Удельная активность пробы, Бк/кг |
||||
137Cs |
3H |
226Ra |
232Th |
60Co |
|
ЖРО |
2,25х103 |
5,29х105 |
0,0016х104 |
- |
- |
ЖРО |
2,7х103 |
4,84х105 |
0,0046х104 |
- |
- |
ЖРО |
3,2х103 |
4,33х105 |
0,0059х104 |
- |
- |
Объединенная из скважин |
Не обнаружен |
Не обнаружен |
Не обнаружен |
Не обнаружен |
Не обнаружен |
Проведенный анализ организации экологической безопасности и организации радиационного контроля, который показывает соответствие фактического состояния объекта и определяющих параметров установленным нормам по безопасности. Вместе с тем, оценка безопасности ПЗРО должна быть дополнена вероятностным анализом экологической безопасности, учитывающим возможные (гипотетические) аварийные события и их последствия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- ДГН 6.6.1.-6.5.001-98. Нормы радиационной безопасности Украины (НРБУ-97).
- ДГН 6.6.1.-6.5.061-2000. Нормы радиационной безопасности Украины, Приложение: Радиационная защита от источников потенциального облучения (НРБУ-97/Д-2000).
- ДСП 6.074.120-01. Основные санитарные правила противорадиационной защиты Украины (ОСПУ).
- Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных электростанций (СПАС-88).
УДК 621.039
Бахчеван Д.Н. Экологическая безопасность хранилищ с радиоактивными отходами [Електронний ресурс] / [Бахчеван Д.Н., Ващенко В.Н., Злочевский В.В.] // Збірник наукових статей “ІІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю”. – Вінниця, 2011. – Том.1. – С.91–94. Режим доступу: http://eco.com.ua/