- Энергетика и энергоресурсы
- Список вопросов теста
- Утилизация радиоактивных отходов. Справка
- Способы переработки радиоактивных отходов — как утилизируют РАО
- Зачем обрабатывают радиоактивные отходы
- Принципы МАГАТЭ по утилизации РАО
- Утилизация РАО в зависимости от их активности
- Способы дезактивации радиоактивных отходов
- Механический
- Химический
- Физико-химический
- Методы переработки и утилизации РАО
- Сжигание
- Прессование (уплотнение)
- Цементирование
- Переплавка
- Битумирование
- Остекловывание (витрификация)
- Соосаждение и коагуляция
- Ионообмен
- Выпаривание
- Фильтрация
- Адсорбция
- Химическое поглощение
- Захоронение
Энергетика и энергоресурсы
Задания теста помогут учащимся повторить основные понятия по теме «Энергетика и энергоресурсы»
Список вопросов теста
Вопрос 1
Вставьте пропущенное слово: ________ — скалярная физическая величина, которая является единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие
Вопрос 2
Как называется основный способ утилизации радиоактивных отходов?
Варианты ответов
- Метод каменизации
- Метод кальцинации
- Метод диффузии
- Метод вакцинирования
- Метод вариоляции
Вопрос 3
Укажите ГЭС, которая считается самой крупной в России
Варианты ответов
- Колымская ГЭС
- Саяно-Шушенская
- Братская
- Зейская ГЭС
- Воткинская ГЭС
Вопрос 4
Укажите какие виды энергии бывают
Варианты ответов
- Механическая
- Ядерная
- Химическая
- Тепловая
- Математическая
Вопрос 5
Какой вид электростанций больше всего производят электроэнергии, которая используется в мире?
Варианты ответов
Вопрос 6
Какие бывают ГЭС?
Варианты ответов
- Построенные на болотах
- Построенные на лесных озёрах
- Построенные на ледниках
- Построенные на равнинных реках
- Построенные на горных реках
Вопрос 7
Укажите страну, в которой располагается самая крупная гидроэлектростанция в мире?
Вопрос 8
В каких электростанциях топливо сжигается в топках паровых котлов, а его химическая энергия превращается в тепловую энергию пара?
Варианты ответов
Вопрос 9
В каких электростанциях энергоноситель поступает в турбину из верхнего бьефа реки и уходит в нижний бьеф?
Варианты ответов
Вопрос 10
Последствиями строительства каких электростанций являются: затопление плодородных пойменных земель, нарушение естественной миграции рыб и их нерестилищ, наводнения.
Источник
Утилизация радиоактивных отходов. Справка
Радиоактивные отходы — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. Отходы являются главным долгоживущим источником облучения населения, связанным с атомной энергетикой. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) подсчитало, что в мире ныне накоплено более 200 тыс. тонн отработанного ядерного топлива. Ежегодно к ним добавляется еще 10-2 тыс. тонн.
Радиоактивные отходы бывают жидкими, твердыми и газообразными, которые в свою очередь подразделяются по удельной активности на тритегории — низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Большую часть отходов составляет низкорадиоактивный мусор. Однако и он может быть крайне опасен.
К источникам радиоактивных отходов, кроме АЭС, относятся медицинские учреждения, промышленные предприятия, исследовательские центры. В настоящее время одной из самых острых проблем является утилизация и захоронение радиоактивных отходов и прежде всего высокоактивных отходов АЭС и других предприятий.
Сбор, переработка и захоронение радиоактивных отходов осуществляется отдельно от других видов отходов. Перед утилизацией изотопы разделяют по степени активности, периоду полураспада и т.п. Для сокращения объема отходов их упаривают, сжигают, прессуют и т.п. Для предотвращения миграции радиоактивных изотопов с грунтовыми водами малоактивные отходы фиксируют с помощью битума или цемента в блоки, подлежащие дальнейшему захоронению. Высокоактивные отходы остекловывают.
Захоронение твердых, или отвержденных радиоактивных отходов осуществляется в специальных сооружениях, называемых могильниками радиоактивных отходов.
Радиационный контроль при захоронении отходов радиоактивных веществ, а также номенклатура контролируемых параметров должны проводиться в строгом соответствии с требованиями норм ГОСТ. Захоронение должно проводиться в специально отведенных местах (полигонах), на незатопляемых участках с низким уровнем грунтовых вод, обязательно по согласованию с органами Государственного санитарного надзора, с учетом требований по охране окружающей среды и правил радиационной безопасности. Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях.
Пункт захоронения должен располагаться не ближе 20 км от городов в районе, не подлежащем застройке, с санитарно-защитной зоной не менее 1 км от населенных пунктов и мест постоянного пребывания скота.
Сброс радиоактивных веществ в составе сточных вод запрещен.
Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны: завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс. тонн и более отходов в год — 1000 м; менее 100 тыс. тонн — 500 м; участок захоронения токсичных отходов — не менее 300 м.
Несмотря на то, что человечество более шести десятилетий действует в ядерной сфере, до сих пор не найдено решения, позволяющего полностью утилизировать ядерные отходы. Проблема заключается в том, что радиоактивный мусор остается опасным на протяжении сотен и тысяч лет. К примеру, период полураспада радиоактивного стронция-90 составляет 26 лет, америциума-241 — 430 лет, плутония-239 — 24 тыс. лет. Поэтому любые повреждения хранилищ способны привести к тяжелейшим последствиям.
В России большое количество участков с экстремально высоким уровнем радиации было обнаружено в крупных городах, таких как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Калининград, Владивосток и др. По данным справочника «За ядерным занавесом: Управление радиоактивными отходами в бывшем СССР», только в Москве за период 1974 по 1994 годы было обнаружено около 1,5 тыс. таких участков. В детском саду неподалеку от Курчатовского института (Москва) была обнаружена песочница, в которой уровень радиации составлял 612 тыс. миллирентген в час. Человек, который провел бы в этой песочнице сутки получил бы такую дозу радиации, которая убила бы его в течение месяца.
В Москве за последние 60 лет, по заявлению руководителя энергетического отдела Гринпис России Владимира Чупрова, скопился большой объем радиоактивных отходов.
Радиоактивные и токсические отходы в советское время, особенно в 40-х и 50‑х годах 20‑го века сваливались в ближайшие московские овраги и затем, с ростом города, на этих местах появлялись жилые и промышленные кварталы. Когда найденные захоронения вскрывали, уже никто не знал, откуда свалка», ‑ сообщил эксперт. В качестве примера он привел ситуацию, связанную рекультивацией одного из земельных участков, расположенного на бульваре Маршала Рокоссовского в Восточном административном округе столицы, где был выявлен радиоактивный могильник. В результате замеров мощности экспозиционного излучения поверхности земли экспертами обнаружены участки вблизи выезда со строительной площадки, с мощностью излучения на поверхности до 43 микрорентген в час (норма мощности внешнего гамма-излучения должна составлять 10‑15 микрорентген в час).
Источник
Способы переработки радиоактивных отходов — как утилизируют РАО
Радиоактивные (ядерные) отходы (РАО) – загрязнённые радиацией вещества и предметы, которые невозможно использовать в дальнейшем. В зависимости от происхождения, отходы могут быть в трёх формах: газ, жидкость или твердый материал. Источники ядерного мусора разнообразны: АЭС, научные лаборатории, природные объекты. Происхождение РАО, их агрегатное состояние, степень активности и многие другие факторы влияют на то, как утилизируют радиоактивные отходы.
Зачем обрабатывают радиоактивные отходы
Материалы, содержащие радиоактивные нуклиды, чрезвычайно опасны для окружающей среды, а значит для жизни и здоровья людей. Без специальной обработки ядерный мусор повышает общий уровень радиации в природе. РАО также могут скапливаться в большой концентрации в одном месте, например, в теле животного, которое потом попадает в пищу человека, отравляя его организм и вызывая генетические мутации.
Чтобы избежать вреда для экологии, были выработаны способы и правила обработки отходов. Переработка ядерных отходов – прерогатива государственных организаций.
Принципы МАГАТЭ по утилизации РАО
Международное агентство по атомной энергии сформулировало несколько принципов утилизации радиоактивных отходов и обращения с ними, согласно которым:
- Необходимо обезопасить людей, их жизнь и здоровье.
- Следует избегать загрязнения окружающей среды.
- Нельзя допускать заражения территорий соседних стран.
- Необходимо заботиться о потомках, проследить, чтобы нынешние проблемы с радиацией не отразились на их здоровье.
- Недопустимо перекладывать решение текущих проблем на последующие поколения.
- Каждое государство должно правильно распределить обязанности по обращению с РАО на своей территории.
- Следует производить как можно меньше ядерных отходов.
- Важно учитывать взаимосвязь между образованием радиоактивного мусора и обращением с ним.
- Необходимо обеспечить безопасность оборудования для переработки РАО и следить за его исправностью на всех этапах работы.
Утилизация РАО в зависимости от их активности
Ядерные отходы обладают разной степенью активности, в связи с чем их делят на:
- низкоактивные;
- среднеактивные;
- высокоактивные.
При выборе способа для утилизации ядерных отходов учитывают степень их активности. Низкоактивные РАО представляют наименьшую опасность, поэтому их проще утилизировать. Подобные материалы можно хранить в специальных контейнерах и спустя несколько десятков лет уничтожить, как и любой другой мусор.
Захоронения переработанного материала организуют в сейсмически безопасных районах. Землетрясения могут разрушить хранилища и спровоцировать экологическую катастрофу.
Высокоактивные РАО несут наибольшую угрозу для будущих поколений. Уничтожить такой тип отходов невозможно, они сохраняют повышенную активность в течение тысячелетий. Единственный способ сделать подобные материалы менее опасными – повторно использовать их, выжать максимум пользы, тем самым уменьшив объем РАО, и остеклить бесполезный остаток.
Способы дезактивации радиоактивных отходов
Всевозможные виды утилизации помогают снизить радиационный фон, но не сводят его к нулю. Для снижения активности радионуклидов применяют различные способы дезактивации.
Механический
Заражённые элементы физически удаляются из почвы, с поверхности металла и других мест. Для этого объект обдувают потоком воздуха, обливают водой или чистят абразивным материалом.
Химический
При химической дезактивации используются различные реагенты. Радионуклиды выщелачивают с помощью карбоната натрия, азотной кислоты или других химических соединений.
Физико-химический
В этом способе сочетаются термическое воздействие и обработка химическими реагентами. Часто он используется для дезактивации жидких РАО. В раствор добавляется сорбент, в результате реакции образуется осадок, который разными путями удаляется и отправляется на хранение.
Методы переработки и утилизации РАО
Любой радиоактивный мусор подлежит переработке и утилизации. Переработка требуется, чтобы изменить состояние и объем РАО и сделать их более удобными и безопасными для дальнейшего захоронения. В зависимости от агрегатного состояния и степени радиоактивности, выбирается один или несколько методов.
Сжигание
В специально сконструированных печах можно уничтожать облученные ткани, древесину, резиновые изделия, бумагу и картон. Метод подходит только для низкоактивных отходов.
Прессование (уплотнение)
Если заражённый объект довольно крупный, его отправляют под многотонный пресс. Уплотнённый предмет занимает меньше места, что позволяет уменьшить площадь могильников.
Цементирование
Контейнеры с ядерными отходами заливаются бетоном с особыми химикатами, которые защищают захоронение от проникновения воды.
Переплавка
Для реализации этого метода используют индукционные и электродуговые печи. Заражённые радиацией металлы плавят, очищая от радиоизотопов.
Битумирование
Такой метод подходит для переработки и хранения жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Опасные жидкости упаривают, в результате чего образуются соли, которые впоследствии смешивают с расплавленным битумом. Получившиеся битумные компаунды заливают в упаковку или хранилища.
Остекловывание (витрификация)
Вредные вещества помещают в углубления в скалах и заливают расплавленным боросиликатным стеклом.
Соосаждение и коагуляция
Химические методы обработки жидких РАО. В загрязнённую радиоизотопами воду добавляют специальные химикаты, которые захватывают заряженные частицы и осаждаются вместе с ними. Образовавшийся осадок отстаивают или отфильтровывают.
Ионообмен
Для чистки сбросных вод применяют установки с ионообменными фильтрами. Заложенные на определенную глубину ионообменные смолы впитывают находящиеся в воде ионы, в том числе радиоактивные. Как только количество ионов в смоле превышает допустимый уровень, фильтры отправляются на регенерацию.
Выпаривание
Загрязненный раствор поступает в выпарную установку, нагревается до 98°C и начинает испаряться. Пройдя через сложную систему конденсаторов, доупаривателей и фильтров, вода очищается от радиоактивных изотопов. Конденсат собирается на хранение.
Фильтрация
Новая методика фильтрации была изобретена академиком Виктором Петриком. Наноуглеродная установка позволяет очищать от радионуклидов целые водоемы, превращая ядовитую воду в питьевую.
Адсорбция
Адсорбцией называется процесс, при котором поверхность жидкости или твердого тела (адсорбента) притягивает и впитывает молекулы газа или веществ из раствора. В качестве адсорбента могут выступать ионные кристаллы.
Химическое поглощение
При химической обработке особые реагенты поглощают излучение и снижают активность радионуклидов.
Захоронение
Радиоактивный мусор запечатывают в герметичные металлические ёмкости из нержавеющей стали и свинца и помещают на дно водоемов или под землю в так называемые могильники. В большинстве случаев захоронения устраивают вдали от городов и других населенных пунктов.
Разные методики дезактивации, переработки и утилизации РАО отличаются эффективностью. Пока ни одна технология не добилась идеальных результатов, поэтому учёные всего мира продолжают поиски лучших способов обезопасить планету от ядерных отходов.
Отходы 5 класса опасности — перечень и способы утилизации
Виды отходов производства и методы переработки промышленного мусора
Понятие обезвреживания отходов и методы нейтрализации их опасности
Классификация особо опасных отходов и правила обращения с ними
Классификация отходов 1-5 класса опасности — перечень и таблица
Транспортировка отходов 1-4 класса — что это, порядок вывоза
Источник