Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка):
Другая проблема заключается в том, что ядерное топливо можно использовать только в течение сравнительно короткого времени, так как запасов природного урана должно хватить, примерно, на 100 лет. Этот срок может быть продлен, если все отработанные твэлы будут подвергаться регенерации. Этот срок можно продлить еще больше, если использовать реакторы-размножители, в которых из нерасщепляющихся тория-232 и ура-на-238 под действием облучения нейтронами получают расщепляющиеся материалы — соответственно уран-233 и плутоний-239. Но в случае этих реакторов возникают проблемы по сравнению с реакторами обычного типа. Поскольку в них расщепляющийся материал на 20—25% состоит из плутонияг-239, то необходимо применять особые меры предосторожности, так как Ри-239 помимо того, что имеет большой период полураспада, является самым ядовитым из всех известных элементов. Для человека максимально допустимая доза составляет не выше 0,001 мг. В случае аварии таких реакторов опасность гораздо больше, чем для обычных реакторов.
Другой проект экономии расщепляющихся материалов, который также встречает возражения, заключается в создании гибридных электростанций, дающих одновременно и электроэнергию, и тепло. Такие реакторы должны устанавливаться в непосредствен-
8.6. Радиоэкология
221
ной близости от больших городов либо в промышленных районах. Сейчас широко обсуждается проект'(модуль HTR) гибридного реактора, в котором расщепляющийся материал заключается в графитовые сферические формы, которые могут постепенно заменяться в ходе работы реактора. Против этого проекта выдвинуты возражения, что в реакторе может происходить большая утечка С-13, С-14 и Н-3 (трития), чем в реакторах обычного типа, что может ввести радиоактивные загрязнения в цепь питания. Это особенно касается углерода-14 с периодом полураспада 5000 лет. Кроме того, реакторы этого типа располагаются вблизи городов, что в случае аварии создает опасность для больших масс населения, хотя спроектированные гибридные реакторы имеют значительно меньшие размеры, чем обычные реакторы для производства электроэнергии.
Еще одна проблема состоит в том, что каждая АЭС, приблизи-тельно через 30 лет работы должна быть приостановлена после того, как она подвергалась постоянному облучению. При этом встает вопрос о том, где и каким образом надежно хранить облученные блоки и узлы самой атомной электростанции.
Возникает вопрос и о хранении образующейся в реакторе три-тированной воды, неконтролируемое выделение которой может привести к постоянному загрязнению радиоактивностью воздуха, питьевой воды, а также цепи питания человека. Мягкое /3-излуче-ние трития, обладающее высокой ионизирующей способностью, особенно опасно вблизи от мест возможного поступления в организм. Долговечность тритированной воды (десятикратный период полураспада равен 123 годам) чрезвычайно затрудняет ее захоронение. Для условий хранения больших количеств тритированной воды пока не принято удовлетворительного решения.
Противоречивость мнений при обсуждении вопроса о получении энергии с помощью расщепляющихся материалов требует взвешенного подхода к решению этой проблемы. При этом необходимо уделить гораздо больше внимания так называемым альтернативным источникам энергии, что сейчас делается явно недостаточно.
8.6. Радиоэкология
При обсуждении проблемы загрязнения окружающей среды радионуклидами необходимо рассмотреть поведение в природных условиях отдельных радиоактивных элементов.
222
6*. Радиоактивность
Радионуклиды в основном проявляют себя так же, как их стабильные изотопы. Особенность поведения электрически заряженных частиц, образующихся при бета-распаде, проявляются в том, что они имеют тенденцию взаимодействовать с аэрозолями, а это создает опасность попадания частиц в легкие при дыхании*.
Радионуклиды, попадающие в природную среду при работе АЭС или при испытаниях ядерного оружия, обычно встречаются либо в виде элементов, либо в виде оксидов. Об их химическом поведении в почве имеется мало данных. Исходят из того, что радиоактивный цезий ведет себя так же, как и другие щелочные металлы, а поведение радиоактивных стронция и радия сходно с поведением других щелочноземельных элементов, следовательно, эти радионуклиды сравнительно быстро должны образовывать соответствующие карбонаты. Карбонаты щелочных металлов легко растворимы в воде, карбонаты щелочноземельных металлов малорастворимы в воде, но хорошо растворяются в кислотах; таким образом, все эти соединения могут сорбироваться и усваиваться корнями растений. Вызывает удивление малая подвижность радионуклидов, в том числе и Cs-137 в почве. Это указывает либо на дальнейшие реакции в почве, либо на сорбционные** процессы. Лабораторные исследования показали, что для проникновения радионуклидов от поверхности почвы на глубину 1 м требуется от 0,5 до 5000 лет (табл. 8.4). Таким образом, загрязнение почвы радионуклидами — исключительно долгий процесс. Однако фактически, благодаря постоянному подкислению почвы, подвиж-
Таблица 8.4. Скорость проникновения некоторых радионуклидов в почву на глубину до 1 м
