Обращение с жидкими радиоактивными отходами Обращение с ЖРО – это все виды деятельности, связанные со сбором, транспортированием, переработкой, кондиционированием, хранением и (или) захоронением жидких отходов. Для безопасного выполнения этих операций в проекте АЭС предусматриваются: системы спецводоочистки (СВО); системы спецканализации (СК); хранилища для жидких (ХЖО) и кондиционированных отходов.

ПРИНЦИПЫ ОБРАЩЕНИЯ С ЖРО В контурах современных мощных энергоблоков АЭС циркулируют сотни кубических метров высокоактивных теплоносителей. Теплоноситель – это вода высокой чистоты (типа конденсата). Поэтому с точки зрения и экономики, и радиационной безопасности целесообразно очищать ее от радионуклидов и сохранять их в технологическом цикле. Жесткие требования к поддержанию заданного водно-химического режима (ВХР) в контурах РУ ВВЭР приводят к необходимости постоянной очистки теплоносителя в этих контурах. При очистке из него удаляются естественные примеси и продукты коррозии конструкционных материалов, как раз и обладающие наведенной активностью. Таким образом, системы СВО, очищающие теплоноситель от примесей, фактически производят и его дезактивацию. Радионуклиды при этом концентрируются в ионообменных смолах или других фильтрующих материалах, имеющих объем на несколько порядков меньше, чем исходные воды.

ПРИНЦИПЫ ОБРАЩЕНИЯ С ЖРО Тем самым реализуются два принципа обращения с радиоактивными жидкостями на АЭС: а) возможно более полный возврат очищенных вод в технологический цикл и наименьший сброс очищенных вод в канализацию б) концентрирование радиоактивности в остатке по возможности наименьшего объема для захоронения его в минимально необходимых емкостях. Еще один принцип, реализуемый на АЭС при обращении с радиоактивными жидкостями в) раздельная очистка вод или ЖРО, различающихся по радиоактивности и физико-химическим показателям. Эти принципы используются при обращении не только с теплоносителем реакторного контура, но и с другими, химически более загрязненными водами и ЖРО. Они важны потому, что количество радиоактивных жидкостей и образующихся ЖРО на станции в несколько раз больше, чем, например, твердых отходов.

ПРИНЦИПЫ ОБРАЩЕНИЯ С ЖРО При разработке систем обращения с ЖРО учитывают и другие их особенности, не присущие твердым отходам, в том числе то, что жидкие отходы могут быть коррозионно или химически активны, что они обладают значительно большей мобильностью, подвижностью. Поэтому к хранилищам ЖРО, к транспортировке их подходят значительно жестче, чем в случае твердых отходов.

Классификация ЖРО ЖРО классифицируются в зависимости от удельной активности и радионуклидного состава – на низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные; физических и химических свойств: на гомогенные и гетерогенные; на органические (масла, эмульсии масел в воде, растворы детергентов); на неорганические, в том числе: малосолевые водные растворы (с концентрацией солей менее 1 г/л), высоко солевые водные растворы (с концентрацией солей более 1 г/л)

Источники ЖРО и их характеристика Продувочная вода реакторного контура и организованные протечки этого контура, вода бассейнов выдержки и перегрузки, вода опорожнения реакторных петель; они характеризуются наибольшей химической чистотой (солесодержание менее 1 г/л), но и набольшей радиоактивностью. Дезактивационные растворы, использованные при дезактивации контуров, оборудования или отдельных деталей; они содержат радиоактивные окислы конструкционных материалов. Солесодержание дезактивационных вод доходит до 25 г/л. Активность их зависит от материалов основных контуров и может доходить до 10 9 –10 10 Бк/л. Продувочная вода парогенераторов двухконтурных установок (ВВЭР); эта вода имеет по сравнению с реакторной большее солесодержание, но меньшую радиоактивность. Активность продувочных вод обычно не превышает 10 Бк/л Трапные и обмывочные воды. Трапные воды – это воды неорганизованных протечек или случайных проливов.

Источники ЖРО и их характеристика Регенерационные и промывочные воды. Регенерационные воды появляются при восстановлении обменной способности фильтрующего ионообменного материала установок обработки радиоактивных вод кислотой и щелочью. Основные «загрязнители» – водорастворимые соли, кислоты и щелочи. Общее солесодержание составляет до 50 г/л; активность – в среднем 10 6 Бк Воды спец прачечных и душевых. Это воды наименьшей радиоактивности. Источником примесей в них является используемая техническая или водопроводная вода. Активность вод прачечных достигает 10 3 Бк в период ремонта, а обычно ниже допустимых значений.

СИСТЕМЫ ДЛЯ ОБРАЩЕНИЯ С ЖРО Специальная канализации (СК) включает в себя, во-первых, баки- накопители и изолированные от всех других систем трубопроводы для транспортировки радиоактивных стоков в эти баки, и, во-вторых, оборудование и трубопроводы для передачи собранных ЖРО из ба- ков-накопителей к системам СВО или в хранилища жидких отходов (ХЖО). Системы спецводоочистки (СВО). В связи с большим разнообразием загрязненных радионуклидами вод и ЖРО по их радиоактивности, периодичности образования, объемам, подлежащим переработке, требованиям к степени очистки и в соответствии с указанным выше принципом раздельной обработки вод разного состава на станциях создается несколько установок СВО, каждая со своим назначением. Хранение ЖРО. Помещения, в которых расположены емкости для хранения ЖРО, должны иметь трехслойную гидроизоляцию и облицовку из нержавеющей стали. В емкостях для хранения ЖРО должен поддерживаться водно-химический режим, который должен исключать интенсивные коррозионные процессы.

ОБРАЩЕНИЕ С ЖРО Сбор ЖРО и их сортировка (с использованием спецканализации) Дезактивация (очистка вод реакторного контура, бассейна выдержки и др. технологических систем от радионуклидов) Переработка радиоактивных отходов (выпаривание, фильтрация или ионный обмен с целью удаления радионуклидов или концентрации их в меньшем объеме; осаждение или изменение состава химических веществ ) Кондиционирование радиоактивных отходов (глубокое упаривание, цементирование, битумированные, остекловывание )

Переработка органических жидкостей Горючие органические жидкости – масла, растворители и т.п. – собираются в поддоны, затем в отдельные емкости и сжигаются в специальных установках с очисткой образующихся газов от радио- активных и других вредных веществ

Переработка и кондиционирование пульп и шламов Высокорадиоактивные кубовые остатки после выпарных аппаратов и ионообменные смолы с сорбированными ими нуклидами, объемы которых очень малы в сравнении с исходными ЖРО, а также пульпы перлитов и активированного угля собираются в отдельные емкости в хранилищах жидких отходов (ХЖО). В настоящее время пульпы отверждаются так же как и другие ЖРО.