Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не подлежащие использованию, в отличие от отработавшего ядерного топлива.

В литературе встречается название — Ядерные отходы.

Терминология и законодательство 
Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года № 170-ФЗ) радиоактивными отходами являются ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещён.

Часто путают и считают синонимами радиоактивные отходы и отработавшее ядерное топливо. Следует различать эти понятия. Радиоактивные отходы ― это материалы, использование которых не предусматривается. Отработавшее ядерное топливо представляет собой тепловыделяющие элементы, содержащие остатки ядерного топлива и множество продуктов деления, в основном 137Cs и 90Sr, широко применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научной деятельности. Поэтому оно является ценным ресурсом, в результате переработки которого получают свежее ядерное топливо и изотопные источники.

Особым видом РАО являются  жидкие технологические радиоактивные отходы  (используемые сокращения наименования: ЖРО и ЖРАО) — промышленные отходы, содержащие радиоактивные нуклиды техногенного происхождения, то есть образованные в результате деятельности предприятий оборонного и иного вида атомной промышленности, предприятий ядерного топливного цикла, атомных электростанций, при эксплуатации судов атомного флота, при производстве и использовании радиоизотопной продукции, а также при радиационных авариях.

Источники появления отходов 
Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, такими, как концентрации и периоды полураспада составляющих их радионуклидов. Эти отходы могут образовываться:

 в газообразной форме, как, например, вентиляционные выбросы установок, где обрабатываются радиоактивные материалы;
 в жидкой форме, начиная от растворов сцинтилляционных счётчиков из исследовательских установок до жидких высокоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего топлива;
 в твёрдой форме (загрязнённые расходные материалы, стеклянная посуда из больниц, медицинских исследовательских установок и радиофармацевтических лабораторий, остеклованные отходы от переработки топлива или отработавшего топлива от АЭС, когда оно считается отходами).

Примеры источников появления радиоактивных отходов в человеческой деятельности 
 ПИР (природные источники радиации). Существуют вещества, обладающие природной радиоактивностью, известные как природные источники радиации (ПИР). Бо́льшая часть этих веществ содержит долгоживущие нуклиды, такие как калий-40, рубидий-87 (являются бета-излучателями), а также уран-238, торий-232 (испускают альфа-частицы) и их продукты распада.. Работа с такими веществами регламентируются санитарными правилами, выпущенными Санэпиднадзором.
 Уголь. Уголь содержит небольшое число радионуклидов, таких как уран или торий, однако содержание этих элементов в угле меньше их средней концентрации в земной коре. Их концентрация возрастает в зольной пыли. Однако радиоактивность золы также очень мала, она примерно равна радиоактивности чёрного глинистого сланца и меньше, чем у фосфатных пород, но представляет известную опасность, так как некоторое количество зольной пыли остаётся в атмосфере и вдыхается человеком. При этом совокупный объём выбросов достаточно велик и составляет эквивалент 1000 тонн урана в России и 40000 тонн во всём мире.
 Ядерный реактор. В процессе работы ядерных реакторов образуется отработавшее ядерное топливо, а также оборудование первого контура, которое работает в радиационных условиях, что осложняет его непосредственную эксплуатацию для людей, и даже при небольшой аварии служит источником радиоактивного заражения,  а также требует утилизации после вывода реактора из эксплуатации.

Классификация 
Условно радиоактивные отходы делятся на:
 низкоактивные (делятся на четыре класса: A, B, C и GTCC (самый опасный);
 среднеактивные (законодательство США не выделяет этот тип РАО в отдельный класс, термин в основном используется в странах Европы);
 высокоактивные.

Законодательство США выделяет также трансурановые РАО. К этому классу относятся отходы, загрязнённые альфа-излучающими трансурановыми радионуклидами, с периодами полураспада более 20 лет и концентрацией большей 100 нКи/г, вне зависимости от их формы или происхождения, исключая высокоактивные РАО. В связи с долгим периодом распада трансурановых отходов их захоронение проходит тщательнее, чем захоронение малоактивных и среднеактивных отходов. Также особое внимание этому классу отходов выделяется потому, что все трансурановые элементы являются искусственными и поведение в окружающей среде и в организме человека некоторых из них уникально.

Ниже приведена классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов в соответствии с «Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ 99/2010).

Одним из критериев такой классификации является тепловыделение. У низкоактивных РАО тепловыделение чрезвычайно мало. У среднеактивных оно существенно, но активный отвод тепла не требуется. У высокоактивных РАО тепловыделение настолько велико, что они требуют активного охлаждения.

Обращение с радиоактивными отходами 
Изначально считалось, что достаточной мерой является рассеяние радиоактивных изотопов в окружающей среде, по аналогии с отходами производства в других отраслях промышленности.

Позже выяснилось, что за счёт естественных природных и биологических процессов радиоактивные изотопы концентрируются в тех или иных подсистемах биосферы (в основном в животных, в их органах и тканях), что повышает риски облучения населения (за счёт перемещения больших концентраций радиоактивных элементов и возможного их попадания с пищей в организм человека). Поэтому отношение к радиоактивным отходам было изменено.

На данный момент МАГАТЭ сформулирован ряд принципов, нацеленных на такое обращение с радиоактивными отходами, которое обеспечит защиту здоровья человека и охрану окружающей среды сейчас и в будущем, не налагая чрезмерного бремени на будущие поколения:

 Защита здоровья человека. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень защиты здоровья человека.
 Охрана окружающей среды. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень охраны окружающей среды.
 Защита за пределами национальных границ. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы учитывались возможные последствия для здоровья человека и окружающей среды за пределами национальных границ.
 Защита будущих поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы предсказуемые последствия для здоровья будущих поколений не превышали соответствующие уровни последствий, которые приемлемы в наши дни.
 Бремя для будущих поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы не налагать чрезмерного бремени на будущие поколения.
 Национальная правовая структура. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется в рамках соответствующей национальной правовой структуры, предусматривающей чёткое распределение обязанностей и обеспечение независимых регулирующих функций.
 Контроль за образованием радиоактивных отходов. Образование радиоактивных отходов удерживается на минимальном практически осуществимом уровне.
 Взаимозависимости образования радиоактивных отходов и обращения с ними. Надлежащим образом учитываются взаимозависимости между всеми стадиями образования радиоактивных отходов и обращения с ними.
 Безопасность установок. Безопасность установок для обращения с радиоактивными отходами надлежащим образом обеспечивается на протяжении всего срока их службы.

См. также 
 Отработавшее ядерное топливо
 Утилизация атомных подводных лодок
 Долгосрочные предупреждения о ядерных отходах

Примечания

Ссылки 

 Ядерные отходы лазер превращает в удобрения (интервью с Г. Шафеевым из Института общей физики им. Прохорова РАН) // МК, май 2015
 Безопасность при обращении с радиоактивными отходами. Общие положения. НП-058-04
 О незаконном обращении с ядерными материалами и радиоактивными веществами // wfi.lomasm.ru/

 Key Radionuclides and Generation Processes /вебархив/ 
 Alsos Digital Library — Radioactive Waste /вебархив/ 
 Belgian Nuclear Research Centre — Activities /вебархив/ 
 Belgian Nuclear Research Centre — Scientific Reports /вебархив/ 
 Critical Hour: Three Mile Island, The Nuclear Legacy, And National Security
 Environmental Protection Agency — Yucca Mountain
 Grist.org — How to tell future generations about nuclear waste
 A discussion on the secrecy surrounding plans for radioactive waste in the UK  /вебархив/ 
 International Atomic Energy Agency — Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology Program /вебархив/ 
 International Atomic Energy Agency — Internet Directory of Nuclear Resources /вебархив/ 
 Nuclear Files.org — Yucca Mountain
 Nuclear Regulatory Commission — Radioactive Waste
 Nuclear Regulatory Commission — Spent Fuel Heat Generation Calculation /вебархив/ 
 Oak Ridge National Laboratory — Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger /вебархив/ 
 Radwaste.org
 Radwaste Blog
 Surviving on Nuclear Waste
 The Nuclear Energy Option — Hazards of High-Level Radioactive Waste
 Uranium Information Center — Radioactive Waste /вебархив/ 
 United States Geological Survey — Radioactive Elements in Coal and Fly Ash /вебархив/ 
 World Nuclear Association — Radioactive Waste /вебархив/ 
 Satirical look at radioactive nuclear waste disposal plans

Международные соглашения
 Конвенция о физической защите ядерного материала (Вена, 1979) /вебархив/ 
 Декларация о предотвращении ядерной катастрофы (1981) /вебархив/ 
 Конвенция об оперативном оповещении о ядерной аварии (Вена, 1986) /вебархив/ 
 Конвенция о ядерной безопасности (Вена, 1994) /вебархив/ 
 Венская конвенция о гражданской ответственности за ядерный ущерб /вебархив/ 
 Объединённая конвенция о безопасности обращения с отработавшим топливом и безопасности обращения с радиоактивными отходами /вебархив/ 

Радиоактивность
Ядерная энергетика
Радиоактивные отходы