ODPADY RADIOAKTYWNE

Czym są odpady

radioaktywne?

Odpady promieniotwórcze, które

bywają także nazywane odpadami

radioaktywnymi, to substancje

występujące w różnych stanach

skupienia, a które charakteryzują

się tym, że posiadają w sobie

pewne ilości substancji

radioaktywnych. Substancje

radioaktywne ulegają rozpadowi

na inne substancje, wraz z

wydzieleniem promieniowania,

które może być bardzo szkodliwe

dla zdrowia człowieka. W związku

z czym ciała, które zawierają w

sobie ilości substancji

radioaktywnych przekraczające

dopuszczalne normy stanowią

zagrożenie dla człowieka i

przyrody i są uznawane za

odpady. Utylizacja i składowanie

odpadów promieniotwórczych jest

obecnie najważniejszym

problemem energetyki jądrowej.

Jak niebezpieczne są

odpady?

• zużyte paliwo jądrowe jest wysoce

promieniotwórcze i bardzo szkodliwe.

Stanie blisko nieosłoniętego zużytego paliwa

jądrowego może być śmiertelne ze względu

na wysoki poziom promieniowania.

• odpady radioaktywne z otoczenia reaktorów

jądrowych mogą być niebezpieczne dla

ludzkiego zdrowia. Promieniowanie to może

prowadzić do wzrostu ryzyka zachorowania

na raka lub śmierci.

• w medycynie skażone narzędzia nie są

szczególnie niebezpieczne, dopóki nie

dochodzi do bliskiego kontaktu.

Wpływ promieniowania na

istoty żywe

Zasadniczym potencjalnym zagrożeniem jest

wprowadzenie odpadów promieniotwórczych

do środowiska, przeniknięcie ich do wody

pitnej i wchłonięcie przez istoty żywe, w

których promieniowanie może oddziaływać

bezpośrednio na komórki i procesy

zachodzące w organizmie. Populacja ludzka

gromadzi znaczne ilości substancji

radioaktywnych w tkankach. Powoduje to

różne schorzenia jak: urazy niedowłady,

stany zapalne, deformacje tkankowe, a

najbardziej przyśpiesza nieodwracalne

choroby nowotworowe.

Klasyfikacja odpadów wg

aktywności

• Niskoaktywne : Odpady z produkcji

przemysłowej i z medycyny nuklearnej takie jak:

narzędzia, ubrania robocze, filtry, czyściwo,

papier itd.

• Średnioaktywne : szlam chemiczny, obudowa

paliwa jądrowego, koncentraty promieniotwórcze i

napromieniowane materiały pochodzące z

nieczynnych reaktorów jądrowych.

• Wysokoaktywne : Odpady powstające w wyniku

reakcji łańcuchowej w reaktorach jądrowych,

wypalone paliwo jądrowe , oraz przy produkcji

broni jądrowej. Odpady te są nie tylko

wysokoaktywne ale również wytwarzają duże

ilości ciepła.

Składowanie odpadów

Basen

do składowania

odpadów

Odpady nuklearne w
beczkach

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.

Składowanie odpadów

niskoaktywnych

• Odpady niskoaktywne przechowane są w

pojemnikach odpowiednich do poziomu ich

niebezpieczeństwa.

Niektóre z odpadów wymagają osłon ołowianych

lub betonowych by chronić pracowników.

• Elektrownie jądrowe mogą przechowywać odpady

w specjalnych budynkach, które zapewniają

dodatkowy poziom bezpieczeństwa. Dodatkowo

między budynkami z odpadami a pomieszczeniami

użyteczności publicznej musi być zapewniona

bezpieczna odległość.

• Szpitale natomiast odpady radioaktywne trzymają

w specjalnych, odizolowanych pomieszczeniach,

z dala od publicznej części budynku.

Składowanie odpadów

wysokoaktywnych

• Zużyte paliwo może być przechowywane w suchym lub mokrym

środowisku. Ponadto, może być przechowywane zarówno w

reaktorze, gdzie było używane lub w innym miejscu elektrowni.

• Obecnie większość zużytego paliwa jądrowego przechowywane jest

w specjalnie zaprojektowanych basenach. Woda zapewnia

wystarczającą ochronę pracowników przed promieniowaniem.

• Inną możliwością jest składowanie odpadów w beczkach. W tej

metodzie zużyte paliwo jądrowe znajduje się w metalowych lub

betonowych beczkach w atmosferze gazu obojętnego. Suche

składowanie odpadów jest odpowiednie dla paliwa usuniętego z

reaktora po kilku latach, a ciepło generowane przez materiały

promieniotwórcze zostało obniżone.

• Odpady wysokoaktywne są zagęszczane i chemicznie

przetwarzane, następnie stapiane w temperaturze 1150 stopni C z

proszkiem szklanym tworząc w ten sposób nierozłączny składnik

szkliwa. Następnie wypełnia się nim grubościenne beczki ze stali

nierdzewnej. Dla nich jest również przewidziany inny sposób

składowania; umieszcza się je na głębokości 1000m w otworach

wiertniczych które następnie są czopowane.

Źródła powstawania

odpadów radioaktywnych

• Największa ilość odpadów pochodzi oczywiście z reaktorów

jądrowych. Może to być zarówno wypalone paliwo jądrowe

pochodzące z reaktorów bądź rozmaite przedmioty , które

uczestniczyły w przeróbce paliwa lub w inny sposób miały kontakt

z materiałami promieniotwórczymi.

• Odpady powstają także podczas przygotowywania paliwa

jądrowego no i oczywiście w trakcie eksploatacji reaktorów

jądrowych, zarówno tych pracujących dla branży energetycznej jak

i reaktorów przeznaczonych do celów naukowych.

• Energetyka jądrowa nie jest jedynym sektorem generującym

odpady promieniotwórcze. Materiały radioaktywne są bowiem

obecnie powszechnie stosowane nie tylko w przemyśle (np.

radiometryczne metody kontroli jakości węgla, jądrowe metody

geofizyczne ) ale także do celów medycznych (diagnostyka i

terapia) i naukowych.

• W Polsce wypalone paliwo jądrowe pochodzi z dwóch reaktorów,

które są reaktorami badawczymi. Są to reaktory EWA i MARIA.

Jednak jest to stosunkowo niewielka ilość odpadów w porównaniu

z innymi źródłami.

Producenci odpadów

radioaktywnych

Najwięcej energii elektrycznej uzyskuje

się z energetyki jądrowej w USA (109

reaktorów) i Francji (56 reaktorów).

Potęgami są tu również Japonia (49

reaktorów), Rosja(29 reaktorów),

Ukraina(15 reaktorów). Kraje te są

największymi producentami odpadów

wysokoaktywnych czyli wypalonych

paliw jądrowych oraz pozostałości po

jego przerobie. Bezpośrednio z tym

wiąże się poważny problem jakim jest

składowanie odpadów, gdyż terenów

nadających się na składowiska jest coraz

mniej.

Składowisko odpadów radioaktywnych we Francji

Reaktor jądrowy w Polsce

Jedynym obecnie działającym reaktorem w

Polsce jest reaktor Maria o mocy cieplnej

30 MW i pierwszym konstrukcji polskiej,

uruchomiony w grudniu 1974 w Instytucie

Badań Jądrowych w Otwocku-Świerku pod

Warszawą. Reaktor nosi imię Marii

Skłodowskiej-Curie. Maria jest reaktorem

doświadczalnym. Posiada bardzo korzystne

położenie geograficzne (izolacja od osiedli

ludzkich) i dzięki temu uniknął losu wielu

europejskich badawczych reaktorów

jądrowych, które zostały zamknięte ze

względów bezpieczeństwa. Stan reaktora

podlega ciągłej ścisłej kontroli. Badania

dotyczące stanu reaktora i efektów jego pracy

są prowadzone w instytutach mieszczących

się w obrębie kompleksu badawczego w

Świerku. Reaktor pracuje w podstawowych

tygodniowych cyklach stugodzinnych przy

nominalnych parametrach, a każde jego

uruchomienie wymaga zestawu ekspertyz. Do

głównych zadań reaktora należą:

•

wytwarzanie izotopów promieniotwórczych,

wykorzystywanych w medycynie

•

modyfikacja materiałów poprzez

napromieniowywanie

•

badania na wiązkach neutronów

•

badania radiochemiczne z użyciem

wypalonych prętów paliwowych

•

terapia neutronowa

Odpady promieniotwórcze w

Polsce

Odpady radioaktywne (nuklearne, promieniotwórcze,

jądrowe) w naszym kraju nie powstają w dużych

ilościach, ponieważ Polska nie wytwarza energii w

elektrowniach jądrowych. Praktycznie w każdym kraju

łącznie z naszym, powstają pewne ilości tego rodzaju

odpadów wytwarzane podczas badań naukowych oraz

w czasie diagnozowania medycznego. Odpady

promieniotwórcze mogą powstawać także w innych

dziedzinach, przykładem mogą być np. czujki dymu

które po zużyciu są składowane z odpadami

radioaktywnymi. Praktycznie wszystkie odpady

produkowane w naszym kraju są niskoaktywne.

Niewielkie ilości odpadów średnioaktywnych i śladowe

ilości wysokoaktywnych odpadów (głównie z reaktora

Maria w Świerku) przechowywane są w Krajowym

Składowisku Odpadów.

Składowanie odpadów w

Polsce

W Polsce –podobnie jak w
innych krajach, które nie
mają energetyki jądrowej
odpady promieniotwórcze
umieszcza się w płytkim
składowisku podziemnym

Na terenie składnicy
i w jej otoczeniu
prowadzone
są na bieżąco pomiary
etryczne.

Krajowe składowisko

odpadów

• Krajowe Składowisko Odpadów

Promieniotwórczych to jedyne w Polsce

składowisko odpadów radioaktywnych znajduje się w

miejscowości Różan koło Ostrołęki nad Narwią w

województwie mazowieckim. Jest to składowisko

powierzchniowe przeznaczone do ostatecznego

składowania niskoaktywnych i średnioaktywnych

odpadów. Składowisko zajmuje obszar 3,045 ha i jest

korzystnie usytuowane w miejscu tzw. wyniosłości

topograficznej. W blisko pięćdziesiącioletnim okresie

eksploatacji składowiska zgromadzonych zostało ok.

3300 m

3

odpadów o sumarycznej aktywności 33,78

TBq. Centralne Składowisko Odpadów

Promieniotwórczych w Różanie pracujące od 1960

roku nie spowodowało żadnego zagrożenia dla

zdrowia okolicznej ludności i pracowników.

Recykling

• W krajach posiadających wiele elektrowni jądrowych

od wielu lat, składowanie odpadów radioaktywnych

staje się problemem, powstają nawet specjalne

placówki składowania i ciągłego monitorowania

złożonych odpadów. W zakładach zajmującym się

recyklingiem zużyte paliwo dzieli się na trzy frakcje:

uran, pluton i odpady, które nadają się już tylko do

składowania. Następnie otrzymany uran może zostać

wykorzystany jako paliwo po konwersji i ponownym

wzbogaceniu. Pluton natomiast zostaje za pomocą

odpowiednich reakcji przekonwertowany na dwutlenek

plutonu i zmieszany z dwutlenkiem uranu tworząc tzw.

mox, który jest używany jako paliwo do pewnych

typów reaktorów. Widać więc, że recykling obniża

koszty produkcji i zmniejsza ilość substancji

promieniotwórczych, które muszą być składowane.

Podsumowanie

• Problem związany z odpadami radioaktywnymi

polega na tym, że nie da się ich usunąć, spalić,

zniszczyć, tak by zupełnie przestały one istnieć.

Jedynym rozwiązaniem jest odizolowanie ich od

siedzib ludzkich w możliwie jak najbardziej

dokładny sposób. Tu znów pojawia się kwestia

miejsca, w którym taka akumulacja byłaby możliwa.

Zważywszy na fakt, że ludzkość opanowała

zdecydowaną większość powierzchni Ziemi nie jest

to sprawa prosta. Ponadto podkreślić trzeba, że

odpadów tych jest bardzo wiele, a ich ilość każdego

roku się powiększa.

• Problem odpadów radioaktywnych jest

obecnie uważany za główną przeszkodę w

akceptacji energetyki jądrowej.