TEMA PROIECTULUI DESEURI RADIOACTIVE

Cuprins

Capitolul I Generalitati 1. Sursele de deseuri radioactive....................................................................3 2.1 Tipuri de deseuri.........................................................................................5 2.2 Deseuri cu reactivitate mica si intermediara..............................................7 2.3 Deseuri cu reactivitate ridicata...................................................................7 3. Administrarea si tratarea deseurilor radioactive.......................................10 4. Riscurile contaminarii radioactive...........................................................12 Capitolul II Centrale nucleare 1. Centralele nucleare si efectele sale.........................................................16 2.1 Cum functioneaza o centrala nucleara....................................................19 2.2 Principiul de functionare.........................................................................20 3. Securitatea centralelor nuclearoelectrice..................................................22 Capitolul III Deseuri radioactive in Romania 1. Romania, groapa de deseuri radioactive a Europei? ...............................24 2. Depozite de deseuri radioactive in Romania-mit.U.E. ............................25 3. Exploziile nucleare din Fukushima, Japonia............................................26 Bibliografie...................................................................................................27

2

ARGUMENT

Radioactivitatea a fost descoperita n 1896 de Henri Becquerel, pe cand studia luminescenta unor saruri ale uraniului. n 1898, sotii Marie si Pierre Curie au descoperitpoloniul si radiul, doua elemente cu radioactivitate mult mai puternica decat a uraniului. Legile generale ale radioactivitatii au fost elaborate de catre Ernest Rutherford si Frederick Soddy n 1903. Radioactivitatea artificiala a fost descoperita de sotii Irne si Frdric Joliot-Curie n 1934. Aceasta teorie a fost folosita si fructificata in viitor lasand in urma, pe langa toate facilitatile si avantajele sale, o parte mai putin placuta numita deseuri radioactive.

3

Cap.1 Generalitati 1. Surse de deseuri radioactiveDeseurile nucleare pot fi rezultatul fiecarei trepte a ciclului de prelucrare a combustibilului nuclear. Sursele antropice (artificiale) de poluare radioactiva pot fi, implicit si surse de producere a deseurilor radioactive si invers, astfel ca se pot enumera ca surse de iradiere radioactiva urmatoarele: zonele de extractie si preparare de minereuri de uraniu, sau de thorium, depozitarea necorespunzatoare a materialelor rezultate radioactive,accidente sau avarii la instalatiile nuclearoelectrice, nucleare, la vapoare, submarine, avioane cu ncarcatura nucleara,experiente militare nucleare,instalatiile de producere si accelerare de particule, necesare studiului structurii materiei si pentru producerea de izotopi artificiali,instalatiile de control defectoscopic (cu raze X sau izotopi radioactivi) din industria constructoare de masini, constructii civile etc.tratarea sau depozitarea incorecta a deseurilor radioactive, din centralele nuclearo-electrice. Exista numeroase surse de poluare radioactiva cu importanta secundara datorita activitati lor mici, dar care cumulate pot deveni deosebit de periculoase.

4

Dintre acestea, la nivel mondial, trebuie mentionate: - 3321 unitati nucleare n economie si viata sociala (industrie, spitale, santiere, cercetare, nvatamant etc.) care utilizeaza: circa 6000 de aparate generatoare de raze X, circa 510 instalatii cu surse de iridium sau cobalt pentru controlul nedistructiv industrial (activitatea totala 20 000 Ci), circa 300 000 surse radioactive diferite (cu activitate mica ntre 2 Ci si cAteva sute de mCi) utilizate n diferite procese industriale (masurat grosimi sau nivele n rezervoare, controlul proceselor tehnologice etc.) Surse cu importanta mare n Romania datorita iradierii ridicate pe care o pot produce sunt instalatiile nucleare, producatorii de combustibil nuclear uzat, detinatorii de combustibil uzat si / sau deseuri radioactive. Dintre acestea se pot mentiona urmatoarele: Reactorul energetic tip CANDU 6(R) de la U1, mpreuna cu instalatiile nucleare asociate (FCN, DICA, DIDR) situate pe amplasamentul CNE Cernavoda, Reactorul energetic tip CANDU 6(R) de la U2, mpreuna cu instalatiile nucleare asociate (FCN, DICA, DIDR) situate pe amplasamentul CNE Cernavoda, Filiala "FCN", situata pe amplasamentul RAAN-SCN de la MioveniArges, Filiala "Feldioara" de fabricatie a pulberii sintetizabile de dioxid de uraniu de calitate nucleara, Reactorul de ncercari de materiale tip TRIGA(R)-14 MW mpreuna cu instalatiile nucleare asociate (LEPI, SIGMA si STDR), situate pe amplasamentul RAAN-SCN Mioveni-Arges, Reactorul de cercetare tip VVR-S(R) - 2 MWt, mpreuna cu instalatiile nucleare conexe (DCNU, CPR, STDR) situate pe amplasamentul IFIN "HH" MagureleBucuresti, Depozitul national de deseuri radioactive (DNDR), situat pe amplasamentul Baita-Bihor, Titularii de autorizatie pentru utilizarea radioizotopilor, sub forma de surse nchise si/sau deschise de radiatii nucleare, n aplicatii nucleare din diferite sectoare de activitate (industrie, medicina, cercetare, aparare, s.a.).5

Cantitatile de deseuri radioactive estimate a fi produse prin operarea acestor instalatii nucleare pe durata de viata proiectata sunt: la reactorul energetic tip CANDU 6(R) - circa. 3750 tone de HLW (SFuDD) si circa. 2100 m3 de LILW, majoritar SL si o parte mica LL, Reactorul de ncercari de materiale tip TRIGA(R)-14 MW: circa. 1 tona de HLW (SFuDD) si circa. 300 m3 de LILW majoritar SL si o mica parte LL, Reactorul de cercetare tip VVR-S(R)-2 MWt: circa. 0.5 tone de HLW (SFuDD) si circa. 300 m3 de LILW majoritar SL si o mica parte LL, Aplicatiile radioizotopilor n industrie, medicina, cercetare: circa. 15 m3/(milion locuitori), de deseuri tip LILW-SL. O cantitate importanta de deseuri radioactive, cu mult peste valorile caracteristice productiei de deseuri generate prin operarea si respectiv dezafectarea instalatiilor nucleare, este generata prin operarea instalatiilor nucleare industriale de extractie si prelucrare a minereurilor de uraniu. Principalele caracteristici radiologice ale acestor deseuri sunt, radioactivitatea deosebit de scazuta, n limitele fondului natural de radiatii din zona de extractie sau prelucrare si durata de viata deosebit de lunga. Cantitati importante de deseuri industriale, cum sunt cenusa de la termocentrala (Mintia) si cenusa produsa n instalatiile de producere a ngrasamintelor chimice pe baza de fosfati (Navodari, Bacau, Turnu Magurele), precum si slamurile rezultate n industria extractiva, contin cantitati mici de materiale radioactive existente n natura (NORM). Concentratia de material radioactiv n aceste deseuri este redusa, astfel ncAt ele nu sunt considerate deseuri radioactive, dar datorita volumelor mari acumulate si care sunt n continua crestere, aceste deseuri ridica n prezent probleme ecologice deosebite.

2. Tipuri de deseuriIn Statele Unite, a deseurilor radioactive este mpartit n trei tipuri principale, clasificate n functie de activitatea lor, potentialul lor de generare de caldura, si ceea ce contin ele fizic. Aceste trei niveluri principale sunt deseuri slab(LLW), deseuri transuraniene (TRU), si a deseurilor la nivel nalt (HLW). Pentru fiecare dintre aceste tipuri de deseuri, exista o solutie de eliminare specifice - depozitarea deasupra solului sau ngroparea putin adanci pentru deseuri slab si depozitare adancime depozit pentru deseuri la nivel nalt si transuraniene.6

n majoritatea celorlalte tari, deseurile nucleare sunt calificate drept deseuri nivel scazut, nivel intermediar de deseuri, si a deseurilor la nivel nalt. Motivul pentru acest sistem de clasificare diferita este faptul ca n SUA este deseurile clasificate pe baza de unde vine, n majoritatea celorlalte tari, deseurile sunt clasificate n functie de ceea ce efectele deseurilor ar putea fi. n ambele clasificari, deseuri slab reprezinta aproximativ 90% din toate deseurile radioactive.

In afara de caracterul radioactiv, deseurile radioactive mai au o serie de caracteristici care le deosebesc de celelalte tipuri de deseuri, cum ar fi: Volum mic in raport cu celelalte tipuri de deseuri; Spre deosebire de substantele chimice toxice, materialele radioactive se dezintegreaza, pierzindu-si dupa un timp caracterul radioactiv;

Imediat ce sunt generate, deseurile radioactive sunt colectate, caracterizate si inregistrate in baze de date, tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat; Manipularea materialelor radioactive, proiectarea si administrarea depozitelor de deseuri radioactive se fac cu respectarea unor reglementari foarte stricte; Deoarece o mare parte a cercetarii si dezvoltarii a fost indreptata spre masuri de siguranta in tratamentul deseurilor, proiectarea containerelor, transport si depozitare definitiva, in acest moment exista solutii tehnice care asigura depozitarea lor in siguranta.

7

2.1 Deseurile cu reactivitate mica si intermediara:Deoarece nici deseurile cu activitate mica, nici cele cu activitate intermediara nu genereaza cantitati importante de caldura nu rezulta nici un avantaj tehnic din stocarea lor temporara pe perioade lungi de timp. Stocarea temporara prelungita nseamna doze de radiatie pentru personal si cheltuieli de exploatare care, amandoua, pot fi evitate printr-o stocare perpetua timpurie. ntrucat aceste deseuri urmeaza sa fie stocate candva definitiv, facand acest lucru mai devreme decat mai tarziu, probabilitatea de aparitie a unui risc suplimentar pentru populatie este mica si astfel va conduce la o descestere a riscului. Din aceste motive, guvernul Marii Britanii are n vedere, n momentul de fata, ca deseurile cu activitate medie si intermediara sa fie stocate perpetuu ndata ce acest lucru este posibil. n prezent anumite deseuri cu activitate scazuta sunt lichidate (stocate permanent) prin ardere n subteran la adancime mica. Pana de curand, deseurile cu activitate scazuta care mai ramaneau si o parte din cele cu activitate intermediara erau scufundate n mare ntr-un loc din nord-estul Atlanticului, la 600km de cel mai apropiat tarm. Aceasta necesitate a fost recunoscuta acum catva timp si n anul 1982 a fost nfiintat Departamentul Deseurilor Radioactive din Industria Nucleara (Nuclear Industry Radioactive Waste Executive NIREX), care n primul rand sa duca la ndeplinire aceasta sarcina. NIREX a stabilit ca fiind necesare doua tipuri de terenuri pentru stocarea permanenta (sau lichidare): unul de adancime mica pentru a primi deseurile cu activitati scazute si altul de adancime mare pentru deseuri cu activitate intermediara. ngroparile de adancime mica vor fi localizate n formatii argiloase , deoarece argila are o capacitate mare de absorbtie a radionuclizilor, iar vitezele de penetrare a apelor subterane prin argila sunt foarte mici. n principiu ngroparea deseurilor la adancime se poate face ntr-o mina parasita sau ntr-o cavitate subterana special construita. Pentru a asigura o comparatie directa ntre diferite locatii, NIREX trebuie sa execute investigatii geologice n diverse locatii pentru fiecare tip de stocare. nainte de a se hotara un nou loc de lichidare a deseurilor vor avea loc discutii publice. NIREX studiaza si posibilitatea stocarii permanente a deseurilor cu activitate intermediara sub platforma continentala, fie printr-un tunel cu intrarea de pe pamant, fie n gauri forate de o platforma de foraj marin.

2.2 Deseuri cu reactivitate ridicataDeseurile cu activitate ridicata produse la reprocesarea combustibilului uzat contin peste 95% din activitatea intregului ciclu al combustibilului nuclear. O data solidificate, deseurile trebuie depozitate timp de secole, racire

8

corespunzatoare, supraveghere si renovare periodica a cladirilor de depozitae. Totusi timpi asa de lungi de depozitare vor impune o povara asupra generatiilor viitoare si va exista chiar si un risc, desi foarte mic al unor scurgeri accidentale. Din aceste motiv n toate tarile care au un program nuclear se desfasoara n mod activ cercetari asupra metodelor posibile de lichidare a deseurilor cu activitate foarte mare, desi la nceput au fost luate n considerare un numar mare de optiuni privind stocarea permanenta, acum numai doua se bucura de o atentie speciala. Acestea sunt depozitarea n formatii geologice de mare adancime la nivelul uscatului si amplasarea sub fundul adanc al oceanului. Pe plan mondial, cel mai mare efort este dedicat depozitarii pe uscat si exista un schimb de informatii considerabil ntre toate tarile interesate. Exista totusi, si un substantial program de cercetari, coordonat la nivel international, privind stocarea sub fundul marii. Tipurile de formatiuni geologice studiate pe plan international n scopul stocarii deseurilor cu activitate mare includ depozite de sare, granit si argila. Sarea este apreciata deoarece este uscata; granitul si argila sunt umede, dar se pot gasi formatii unde vitezele de curgere a apelor subterane sunt foarte mici, iar atat argila cat si granitul au capacitatea de a absorbi radionuclizii. Cele mai multe proiecte de depozitare au n vedere tunele care se foreaza n josul gauri, unde ar fi plasate containerele cu deseuri. Adancimile de stocare avute n vedere sunt , n general, de 500m, iar spatiile dintre gauri sunt determinate de necesitatea de a limita ncalzirea rocii. O data ce s-a umplut depozitul , gaurile, tunelurile si rampele de acces vor fi umplute la loc si sigilate(betonate). Stocarea submarina are n vedere ngroparea containerelor n sedimente de pe fundul Atlanticului, unde adancimea medie este de circa 5000m. Se poate realiza o ngropare mai la suprafata, sub zeci de metri de sediment, plasand containerele n dispozitive de forma unor torpile ce sunt lasate sa cada liber spre fundul oceanului. ngroparea la adancime mai mare, sub mai mult de 100m de sediment neesita forarea unor gauri si reumplerea lor fiind o operatie mult mai costisitoare si mai dificila. n interiorul sedimentelor, vitezele de curgere a apelor sunt extrem de mici, iar mineralele argiloase prezente n sedimente vor absorbi cei mai multi dintre radionuclizii care , n cele din urma vor scapa n deseuri cand containerele se vor fi corodat. Evaluarile de risc privitoare atat la stocarea geologica, cat si la stocarea submarina ne arata ca nici una dintre metode nu ar trebui eliminata din motive de protectie radiologica. Este totusi, necesara, o cercetare specifica a locurilor de depozitare, pentru a reduce incertitudinile pe care le mai prezintamodelele si datele folosite la evaluarea riscurilor si astfel sa se ajunga n stadiul n care rezultatele sa fie folosite la recomandarea unor optiuni. Prin similitudine cu clasificarea deseurilor radioactive recomandata de AIEA(Agentia Internationala pentru Energie Atomica) n documentul Safety Series No. 111-G-1-1 "Clasification of radioactive Waste" si practicata cu unele mici modificari si n tarile membre ale UE, se introduc urmatoarele clase (categorii, tipuri) de deseuri radioactive:9

ILW-SL: Deseuri radioactive care contin preponderent radioanuclizi emitatori beta-gama cu durata de viata scurta (T1/2 inferior valorii de 30 ani), contin cantitati mici de radionuclizi emitatori alfa cu durata de viata lunga (T1/2 Continut de radionuclizi - preponderent radionuclizi emitatori beta-gama cu durata de viata scurta (T1/2 < 30 ani)- cantitati mici de emitatori alfa cu durata de viata lunga (T1/2 > 20 ani), Griffin &Phoenix

Concentratie alfaradionuclizi < 4 kBq/g

Putere Optiune de termica depozitare definitiva Depozitare la suprafata

4 kBq/g emitatori alfa cu durata de viata lunga (T1/2 >20 ani) ; cantitati mici de emitatori beta-gama cu durata de viata scurta (T1/2 < 30 ani) - preponderent radionuclizi > 4 kBq/g emitatori beta-gama cu durata de viata scurta (T1/2