DEPOZITE DE DESEURI RADIOACTIVE Studenti: PETROV NICOLETA PORUSNIUC NICULINA Profesor: Prof.univ.dr. ing. LORETTA BATALI AN IV; INGINERIA MEDIULUI… [308162]

PROIECT:

DEPOZITE DE DESEURI RADIOACTIVE

Studenti: PETROV NICOLETA

PORUSNIUC NICULINA

Profesor: Prof.univ.dr. ing. LORETTA BATALI

AN IV; INGINERIA MEDIULUI

2019

CUPRINS

INTRODUCERE

CONTINUT

INTRODUCERE

Ce este Radioactivitatea?

Radioactivitatea este capacitatea transformarii spontane a [anonimizat], [anonimizat].

Radiatiile emise de un atom pot fi de trei feluri:

Radiatia alfa pozitiva;

Radiatia beta negativa;

Radiatia gama neutra (d.p.d.v. electric)

Istoricul radioactivitatii

Radioactivitatea naturala

Foto I

A fost descoperita de Antoine Henri Becquerel in 1896, [anonimizat] 120 de ani (mai mult de un secol de cunoastere si cercetare).

Antoine Henri Becquerel este numit si „Father of Radioactivity”.

[anonimizat] 1898, sotii Marie si Pierre Curie au descoperit poloniul si radiul

Radioactivitatea artificiala

A fost descoperita in 1934 [anonimizat].

[anonimizat]:

producția de energie;

Foto III

datarea rocilor pentru descifrarea trecutului geologic;

Foto IV

“[anonimizat] a spune dacă obiectele sunt sau nu false.

Radiația ne poate spune și compoziția chimică a unei substanțe necunoscute: [anonimizat].”

aplicații în medicină

Foto V: Raze X

[anonimizat], industrie etc.,

Semnele conventionale pentru radiatii:

Foto VI

CONTINUT

1. DESEURILE RADIOACTIVE

Activitatile nucleare produc in mod inerent deseuri.

Definitie

Conform Comisiei Naționale pentru Controlul Activităților Nucleare (CNCAN),

[anonimizat] o altă utilizare și care conțin radionuclizi în concentrații sau cu contaminări de suprafață superioare unor valori stabilite de CNCAN în conformitate cu reglementările specifice aplicabile emise de aceasta conform art. 5 din Legea nr. 111/1996.

[anonimizat] o [anonimizat]:

Volumul lor este mic în comparatie cu alte tipuri de deșeuri;

Materialele radioactive se dezintegrează iar dupa o [anonimizat].

Deseurile radioactive sunt urmarite/[anonimizat], [anonimizat]-se dupa anumite reglementari.

[anonimizat], cu respectarea unor reglementări foarte stricte;

Deoarece o mare parte a cercetării și dezvoltării a [anonimizat], [anonimizat].

CLASIFICAREA GENERALA A DESEURILOR RADIOACTIVE

2.1. [anonimizat]:

a) [anonimizat] fără niciun fel de conditii/restrictii;

b) deșeurile de tranziție se depozitează intermediar până când devin deșeuri exceptate, putând fi depozitate definitiv fără restricții;

c) deșeurile de activitate foarte joasă pot fi depozitate definitiv la suprafață, necesitând amenajări mai puțin complexe decât deșeurile de activitate joasă de viață scurtă;

d) deșeurile de activitate joasă și medie de viață scurtă pot fi depozitate definitiv la/lângă suprafață;

e) deșeurile de activitate joasă și medie de viață lungă pot fi depozitate numai în depozite geologice de adâncime;

f) deșeurile de activitate înaltă pot fi depozitate numai în depozite geologice de adâncime.

2.2. Clasificarea deșeurilor radioactive din România este conformă celei recomandate de AIEA, general valabilă în țările Uniunii Europene.

Această clasificare (conform ANDRAD-Agentia Nationala pentru Deseuri Radioactive) imparte deseurile radioactive in trei mari categorii, prezentată în tabelul urmator:

Deseurile slab si mediu radioactive (LLW) cu timp de viata scurt provin din domeniul medical si din industrii, cum ar fi combustibilul nuclear.

Aceste deseuri includ elemente care au fost contaminate cu material radioactiv sau au devenit radioactive prin expunerea la radiații neutronice:

capace și îmbrăcăminte de protecție a pantofilor de protecție contaminate;

cârpe, mopuri, filtre, reziduuri de tratare a apei din reactor;

echipamente și unelte;

cadrane luminoase;

tuburi medicale, tampoane, ace de injecție, seringi și carcase;

țesuturi de laborator.

Deșeurile slab si mediu radioactive sunt de obicei stocate la fața locului de către persoanele care dețin licență, fie până când se vor deteriora și pot fi eliminate ca gunoi obișnuit, fie până când cantitățile sunt suficient de mari pentru a fi expediate la un nivel redus de eliminare a deșeurilor site-ul în containere aprobat de Departamentul de Transport.

Deșeurile de nivel intermediar ( ILW ) conțin cantități mai mari de radioactivitate și, în general, necesită ecranare, dar nu și răcire.

Deșeurile la nivel intermediar includ rășinile , nămolurile chimice și placarea cu combustibil nuclear al metalelor , precum și materialele contaminate din dezafectarea reactorului .

Poate fi solidificat în beton sau bitum pentru eliminare. Ca regulă generală, deșeurile cu durată scurtă de viață (în principal materiale nealcoolice din reactoare) sunt îngropate în depozitele superficiale, iar deșeurile cu durată lungă de viață (de la reprelucrarea combustibilului și a combustibilului ) sunt depozitate în depozitul geologic.

Deseurile inalt active (HLW) sunt deșeurile foarte radioactive produse ca un produs secundar al reacțiilor care apar în interiorul reactoarelor nucleare.

Foto VII

Alte tipuri de deseuri radioactive

2.3.1 Deșeurile radioactive instituționale

Acestea provin din urmatoarele activitati:

de cercetare;

de producere radioizotopi;

de control al calității sau de control al proceselor industriale.

Activitatile sunt desfășurate în institute de cercetare, laboratoare, spitale, clinici medicale, industrie, construcții, etc.

Alaturi de acestea se adauga si deșeurile istorice (acumulate în timp) originea lor, nemaiputand fi stabilita.

Caracteristicile generale ale deșeurilor instituționale:

Din punct de vedere al radioactivității:

deșeurile instituționale sunt în majoritate deșeuri slab și mediu active de viață scurtă (cu timp de înjumătățire mai mic de 30 de ani);

pot să conțină în cantități mici deșeuri slab și mediu active de viață lungă (cu timp de înjumătățire mai mare de 30 de ani).

În funcție de starea de agregare există mai multe tipuri de deșeuri instituționale:

lichide: apoase sau organice de tipul efluenți de laborator, efluenți producție radioizotopi, apă bazine stocare combustibil, efluenți decontaminare, drenaje radioactive, uleiuri și lubrefianți pompe, scintilatori lichizi, solvenți de extracție,etc;

solide:- compactabile de tipul: textile, hârtie, cutii plastic, PVC, polietilenă, cauciuc, mănuși, echipament individual de protecție, filtre, sticlărie, etc;

necompactabile de tipul: metale, șpanuri, cărămizi protecție, beton, rășini schimb ionic, corpuri animale de experiență, surse închise, ace de radiu, etc.

In functie de momentului apariției, există deșeuri instituționale:

curente- rezultate în diferitele activități derulate în prezent

istorice- au fost produse în cadrul unor practici vechi de utilizare a radioizotopilor în industrie, medicină, cercetare și în alte domenii socio-economice.

SURSE DE DESEURI RADIOACTIVE IN ROMANIA

Principalii titulari de autorizații nucleare, mari producători de deșeuri radioactive din România și tipurile de deșeuri produse de aceștia sunt:

Societatea Națională Nuclearelectrica SA

Domeniul de activitate:

producerea de energie electrică

producerea de energie termică prin procedeul nuclear și clasic;

fabricarea combustibilului nuclear de tip CANDU;

Foto VIII : Nuclearelectrica SA

Instalațiile nucleare producătoare de deșeuri radioactive sunt:

• Sucursala CNE Cernavodă (Unitatea 1 și 2) – exploatare 2 reactori energetici tip CANDU6;

Foto IX

• Sucursala FCN Pitești – fabricație combustibil nuclear tip CANDU;

Centrala de la Cernavoda are propria clasificare privind deseurile radioactive:

Deșeurile radioactive gazoase sunt colectate prin sisteme de ventilație, filtrate și eliberate în atmosferă astfel încât să aibe un impact minim asupra mediului.

Deșeurile radioactive lichide sunt colectate și purificate (în cazul în care este convenabil) și eliberate în mediu printr-o soluție de diluție și dispersie astfel încât impactul asupra mediului să fie minim.

Excepție fac deșeurile lichide organice. Acestea sunt colectate în butoaie din oțel inoxidabil și stocate în subsolul Clădirii Serviciilor.

Deșeurile solide -cartușe filtrante uzate și rășini ionice uzate. Acestea sunt tratate, condiționate și stocate în instalațiile de pe amplasamentul centralei. Instalațiile sunt proiectate și construite în conformitate cu standardele internaționale.

Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” (IFIN-HH)

Domeniul de activitate: cercetare și dezvoltare în științele fizice și naturale;

Instalațiile nucleare și radiologice producătoare de deșeuri radioactive sunt:

Unitatea Nucleară TANDEM;

Centrul de Producere Radioizotopi;

Laboratorul de Cercetări de Radiobiologie și Medicină Nucleară ;

Unitatea Nucleară Ciclotron;

Stația de Tratare Deșeuri Radioactive (STDR) ;

Reactorul nuclear de cercetare VVR-S

Regia Autonomă pentru Activități Nucleare – Sucursala de Cercetări Nucleare Pitești (RAAN-SCN)

Foto X

Unitățile nucleare producătoare de deșeuri radioactive:

Secția 1 – Fizica reactorilor și securitate nucleare: lucru cu surse radioactive închise;

Secția 3 – Materiale nucleare și coroziune: lucru cu surse radioactive închise, fabricare elemente combustibile experimentale, analize și încercări de materiale nucleare;

Secția 10 – Stația de Tratare Deșeuri Radioactive: colectare, tratare și condiționare deșeuri radioactive;

Laboratorul 4 – Laboratorul de Încercări Post – Iradiere: examinare combustibil nuclear iradiat, producere surse radioactive închise, producere radioizotopi, caracterizare și tratare deșeuri radioactive;

Secția 2 – Reactor TRIGA: experimentări de iradiere utilizând dispozitive de iradiere;

Compania Națională a Uraniului SA (CNU SA)

Sucursalele companiei și domeniile lor de activitate sunt:

Sucursala Feldioara: prelucrarea minereului de uraniu și obținerea materiei prime necesare fabricării combustibilului nuclear tip CANDU ;

Sucursala Suceava: extracție minereu uranifer din zăcămintele Crucea Botușana;

Sucursala Banat: închiderea lucrărilor miniere și ecologizarea suprafețelor afectate de exploatare;

Sucursala Bihor: depozitul național de deșeuri radioactive (DNDR), situat pe amplasamentul Băița-Bihor;

SISTEMUL DE GOSPODARIRE A DESEURILOR RADIOACTIVE

Pre-tratare

Oricare dintre sau toate operațiile anterioare tratării, cum ar fi: colectarea, sortarea, neutralizarea, decontaminarea.

Caracterizare

Se vor determina proprietățile fizice, chimice și radiologice ale deșeurilor.

Astfel, se vor stabili:

necesitațile de tratare și condiționare;

in ce mod pot fi manipulate;

daca intra in procesul de stocare sau depozitare;

Tratare

Tratarea are ca scop:

reducerea volumului deseului;

indepartarea radionuclizilor din deseuri;

schimbarea compozitiei.

In urma tratarii, crește siguranta si sunt modificate caracteristicile deșeurilor.

Condiționare

Rezultatul va fi coletul cu deșeuri, potrivit pentru manipulare, transport, depozitare intermediară și/sau depozitare definitivă.

Condiționarea poate include conversia deșeului într-o formă solidă, includerea deșeului într-un container, și includerea acestuia într-un supraambalaj.

Depozitare intermediară

Depozitarea intermediara numita si stocare intermediara, plaseaza deșeurile radioactive într-o instalație nucleară cu scopul de a o izola, de a proteja mediul precum și de a fi controlata de personal, cu intenția de a fi recuperate.

Depozitare definitiva

Amplasarea și păstrarea deșeurilor radioactive într-un depozit amenajat sau o anumită locație fără intenția de a fi recuperate.

DEPOZITAREA DESEURILOR RADIOACTIVE

Ultimele evenimente nucleare la nivel mondial, respectiv dezastrul de la Fukushima au adus in prim plan o problema delicata, si anume ,depozitarea deseurilor radioactive.

Pentru realizarea depozitelor de deseuri, din punct de vedere geomorfologic se prefera:

terenurile care au depresiuni naturale;

terenuri care reprezinta cariere sau gropi de imprumut;

vaile neinundabile pe care nu sunt cursuri de apa;

zone cu relief uniform neaccidentat.

Nu se recomanda amplasarea depozitelor in zonele dig-mal si nici in spatele unor baraje chiar daca sunt baraje de umplutura.

Conditiile geologice se refera la diminuarea unor amplasamente alcatuite din: straturi foarte permeabile, zone cu fluctuatii mari ale nivelului freatic,zone cu prabusiri,zone cu roci carstice, zone cu goluri subterane,zone cu terenuri lipsite de capacitate portanta sau redusa.

Din punct de vedere geotehnic terenul trebuie sa indeplineasca:

capacitatea portanta ridicata;

sa nu prezinte alunecari active;

tasarile sa fie mici si uniforme;

permeabilitatea cat mai redusa;

pamanturile sa fie coezive.

Din punct de vedere hidrogeologic:

sa nu existe izvoare de coasta;

sa nu prezinte ape mineralizate;

sa nu fie amplasate depozite peste panza freatica de alimentare cu apa.

Din punct de vedere hidrologic depozitile sa nu fie in zone de inundabilitate a unui curs de apa permanent sau nepermanent.

Din punct de vedere climatic:sunt necesare studii climatice privind precipitatiile,temperaturi.

Conditiile pedologice si agroeconomice se refera la utilizarea pentru depozite a suprafetei cu potential agroeconomic scazut sau chiar zero.

Depozitele nu se amplaseaza in apropierea cladirilor monumentale, monumente istorice. Distanta fata de localitate este de 1000m iar fata de casele izolate 500m.

Din punct de vedere constructiv fata de nivelul terenului depozitele pot fi :depozite in debleu I,depozite in semidebleu II.depozite in rambleu III.

Depozitele de deseuri sunt alcatuite din 3 parti: partea de depozitare propriuzisa, lucrarile anexe, platforma tehnologica.

Depozitarea intermediara a deseurilor radioactive

Până la depozitarea definitivă, responsabilitatea gospodăririi în siguranta a deseurilor radioactive și a combustibilului nuclear uzat, aparține titularilor de autorizații pentru instalatii nucleare și radiologice care produc sau dețin deseuri radioactive.

Centrala nuclearo-electrica de la Cernavoda are propriile instalații pentru manipularea și depozitarea intermediara, în condiții de securitate nucleara, a tuturor tipurilor de deseuri radioactive, majoritatea deseurilor radioactive solide fiind depozitate pentru minim 10-15 ani.

Foto XI

DIDR are un volum total proiectat de 2500 m3 destinat deșeurilor solide radioactive rezultând din exploatarea și întreținerea unităților nucleare de la CNE.

Volumul de depozitare util este de 1408 m3, luând în considerare faptul că deșeurile radioactive sunt depuse în butoaie de 220 litri.

Volumul util declarat al DIDR rezultă din necesitatea asigurării condițiilor de manipulare, acces și recuperare a butoaielor cu deșeuri radioactive pentru tratarea și condiționarea ulterioară a acestora.

Deseurile radioactive stocate în Depozitul Intermediar de Deseuri Radioactive (DIDR) Cernavoda, cuprinde urmatoarele instalații:

Depozit de deseuri generale slab active

Depozit celular pentru deseuri mediu active

Depozit de cartuse filtrante uzate

Sunt stabilite puncte de colectare a deșeurilor slab active, astfel încât să se asigure o segregare și etichetare de la sursă.

Segregarea se face din punctul de vedere al compactabilității deșeurilor:

deșeuri compactabile: hârtie, materiale textile, plastic, cauciuc, etc.

deșeuri necompactabile: unelte, piese metalice, lemn, materiale de construcție, sticlă, filtre de iod și de tritiu, site moleculare.

Deșeurile radioactive solide mediu active sunt produse în cantități mici și în condiții speciale. Ele sunt manipulate la distanță cu ecranare adecvată sau în containere suplimentare.

Segregarea are loc din punct de vedere al compactibilității:

deșeuri compactabile: hârtie, materiale textile, plastic, cauciuc, etc.

deșeuri necompactabile: unelte, piese metalice, lemn, materiale de construcție.

În ceea ce privește rășinile ionice uzate, acestea sunt depozitate sub apă, în trei tancuri din beton, amplasate în Clădirea Serviciilor aferenta unităților nucleare CNE.

Fiecare tanc de depozitare are o capacitate de circa 200 m3, toate trei acoperind o perioada de 15 – 20 ani din durata de viață a unei unități nucleare.

Până în prezent nu au fost demarate acțiunile de tratare și condiționare a rășinilor ionice uzate. Referitor la tipurile de deșeuri lichide organice (uleiuri lubrifiante uzate și solvenți, amestecuri lichide pentru scintilație, nămol radioactiv și solide inflamabile), acestea sunt colectate, apoi tratate cu polimeri absorbanți pentru a le solidifica și în final transferate în DIDR pentru depozitare intermediară.

Depozitarea intermediară a deșeurilor radioactive implica menținerea deșeurilor radioactive astfel încât:

să fie asigurată izolarea, protecția populației și a mediului și monitorizarea;

să fie asigurate acțiuni cum ar fi: tratarea, condiționarea și depozitarea definitivă.

În unele cazuri depozitarea intermediară poate fi practicată din considerente tehnice cum ar fi:

stocarea deșeurilor de viață scurtă pentru asigurarea dezintegrării;

eliberarea nerestrictiva;

stocarea deșeurilor înalt active din considerente termice înainte de depozitarea geologică.

În conformitate cu legislația în vigoare, responsabilitatea pentru depozitarea intermediară a deșeurilor radioactive revine producătorilor de deșeuri.

Depozitarea definitivă a deșeurilor radioactive

Depozitarea definitivă: este ultima etapă din sistemul de gospodărire a deșeurilor radioactive. Deșeurile radioactive sunt plasate în instalații de depozitare, cu asigurarea unei securități (izolarea deșeurilor radioactive condiționate în depozitul definitiv) rezonabile, fără intenția de a fi mutate și fără a asigura supravegherea și întreținerea pe termen lung.

Agenției Nucleare pentru Deșeuri Radioactive are responsabilitatea in ceea ce priveste depozitarea definitivă a deșeurilor radioactive.

In Romania, situatia actuala a depozitarii definitive a deseurilor radioactive poate fi ilustrata prin schema de mai jos:

Foto XII

5.2.1. Depozitarea definitivă a deșeurilor instituționale

Depozitarea definitivă la DNDR Băița-Bihor

Depozitarea definitivă a deșeurilor instituționale se face la Depozitul Național de Deșeuri Radioactive Băița-Bihor. Acesta este situat la o altitudine de 840 m, în două galerii de exploatare abandonate ale minei de uraniu Băița. La acestea se ajunge prin galeria de acces.

Galeria de acces in DNDR

Foto XIII

DNDR a fost proiectat pentru a depozita definitiv cca 5 000 m3 deșeuri slab și mediu active instituționale, condiționate în ciment Portland standard și depozitate în butoaie (majoritatea de 220 litri– oțel carbon, dar și de 320 l si 400 l).

coletele sunt suprapuse pe 5 rânduri (alternat 5 cu 6 colete pe rând);

spațiile dintre colete sunt umplute cu bentonită, un material absorbant optim pentru limitarea migrării radionuclizilor din interiorul coletului prin matricea din beton sau bitum, adăugată pe cofraj din lemn, care îi dă formă și o cuprinde; Matricea din beton sau din bitum trebuie să aibă o rezistență suficient de mare pentru a rezista la greutatea mai multor rânduri de colete sau la eventuala cădere în timpul operării.

in partea de sus a stivei de colete este așezat un strat final de 15 cm de bentonită.

Foto XIV

Depozitul a început să funcționeze în 1985 și se prefigurează că va funcționa până cel mai târziu în 2039, după care se va închide.

Până în prezent au fost depozitate cca 8.000 colete cu deșeuri radioactive instituționale, reprezentând cca. 1.700 m3 (grad de umplere 33%).

Butoaie (220 l) cu deșeuri radioactive depozitate definitiv la DNDR Băița-Bihor

Foto XV

Operatorul trebuie sa asigure un nivel ridicat de radioprotecție.

Activitățile cu privire la Depozitul Băița Bihor sunt reglementate de o procedură, cu scopul de a asigura securitate radiologica a personalului angajat, a populației precum și a mediului înconjurător.

Conditii de acceptare a deșeurilor radioactive instituționale in scopul depozitarii definitive

Pentru menținerea unui nivel de securitate ridicat al depozitului și al mediului, coletele cu deșeuri trebuie să îndeplinească o serie de condiții, denumite criterii de acceptare a deșeurilor radioactive:

coletele sa nu contina radionuclizi fisili;

coletul să fie stabil, impiedicand migrarea radionuclizilor;

deșeurile lichide trebuie să fie solidificate;

deseurile solide sa nu contina lichide;

să nu reacționeze între ele sau cu matricea de condiționare;

să nu detoneze;

să nu fie piroforice;

sa respecte valorile maxime ale radionuclizilor continuti in deseuri.

coletul cu deșeu radioactiv trebuie să fie acoperit de un strat de vopsea email uniform, cu rol de a micșora viteza de coroziune a stratului de metal;

fiecare colet trebuie să fie însoțit de documente corespunzătoare care să ateste respectarea criteriilor de acceptare pentru depozitarea definitivă.

5.2.2. Depozitarea definitivă a deșeurilor operationale

Depozitarea definitivă a deșeurilor radioactive de slabă și medie activitate generate de CNE Cernavodă

In România s-au facut numeroase studii si cercetari care au condus la opțiunea de a depozita definitiv deșeurile slab și mediu active într-un depozit de suprafață.

Depozitul de suprafata este alcatuit din celule de beton în care se amplasează containere paralelipipedice de beton cu deșeuri condiționate în ciment și care se acoperă cu un capac de beton și în final cu un acoperiș multistrat impermeabil.

Amplasamentul ales a fost in regiunea Dobrogea din urmatoarele motive:

in zona exista un obiectiv nuclear;

clima este semiarida;

prezența unor zone nesaturate grase incluzând strate cu capacitate cunoscută de retenție a radionuclizilor.

Dintr-un număr de 37 potențiale amplasamente a fost selectata zona Saligny.

Foto XVI

La DFDSMA Saligny sunt luate în considerare la depozitare numai deșeurile slab și mediu active (cu radionuclizi de viață scurtă și anumite cantități de radionuclizi de viață lungă) rezultate din operarea și dezafectarea CNE Cernavodă.

Foto XVII

Depozitul Final de Deșeuri de Slabă și Medie Activitate – DFDSMA este un depozit de suprafață, modular, de tipul unei instalații multi-barieră care va fi proiectat sa aiba o capacitate de depozitare de 122000 m3 si care sa functioneze pana in 2110.

Conceptul de depozitare a fost ales pe baza unor depozite asemanatoare din tarile mai dezvoltate, cum ar fi Centrul de la L’Aube din Franța, El Cabril – Spania, Dukovany – Cehia, Mochovce – Slovacia și altele.

Foto XVIII

Deșeurile radioactive NU vor fi tratate și/sau condiționate pe amplasamentul Depozitului Final de Deșeuri de Slabă și Medie Activitate – DFDSMA de la Saligny.

După ce deseurile radioactive vor fi tratate și condiționate, vor fi puse in butoaie metalice de 220 l, care la randul lor vor fi imbetonate intr-un modul de depozit– containere de beton armat având diametrul exterior de 1.7 m х 1.7 m х 1.7 m.

Foto XIX

Depozitul va fi format din:

Celule de depozitare;

Hangar mobil;

Galerii de inspecție și camere cu rezervoare;

Celula de depozitare – este o cuvă cu structura de rezistență, având dimensiunile interioare de 27,9 x 15,25 x 5,10 m, formată din pereți din beton armat cu o grosime de 60 cm și o placă de fundație cu o grosime de 1 m.

Foto XX

Celula de depozitare este proiectată să îndeplinească următoarele funcții de securitate:

ecranarea sursei radioactive;

asigurarea integrității mecanice;

izolarea radionuclizilor;

bariere fizice împotriva intruziunii.

Celula de depozitare asigura protecția radiologică în timpul fazelor de operare și supraveghere.

Celulele de depozitare sunt proiectate pentru depozitarea modulelor de depozitare conținând diferite tipuri de deșeuri radioactive. Spațiul dintre modulele de depozitare din interiorul celulei va fi umplut cu material de umplere, înainte ca celula să fie închisă cu o placa de beton.

Un ansamblu de depozitare este compus din 4 celule de depozitare pe o placa de fundație generală de dimensiuni 66 x 43,9 x 1 m.

Hangarul mobil este o structura mobilă metalică de acoperire, care protejează celulele de depozitare pe durata operațiilor de transport pentru depozitarea modulelor de depozitare.

FotoXXI

În hangarul mobil este instalat un pod rulant care primește modulele de depozitare și le aranjează în contact direct unul cu altul, pe lățimea celulei de depozitare.

Foto XXII

Hangarul mobil acoperă o celulă de depozitare și jumătate.

Dupa ce modulele de depozitare vor fi completate, spatiile dintre ele vor fi umplute cu nisip, deoarece nisipul asigura un bun drenaj al apei de infiltratie iar pentru inchiderea celulei se va turna o placa de etansare din beton de 60 cm grosime.

Foto XXIII

FotoXXIV

Galeriile de inspecție și camerele cu rezervoare

Galeria de inspecție este situată sub placa de fundație a celulei, în stratul de loess compactat. Galeriile de inspecție sunt tunele circulabile prin care trec două conducte pentru ape pluviale și apă potențial contaminata, servind pentru amplasarea instalațiilor de colectare a eventualelor infiltrații (pătrunderi) de ape în celulele de depozitare și dirijarea lor catre camerele de rezervoare sau către bazinele cu ape pluviale.

Zonă testare acoperire finală

După umplerea celulelor și închiderea lor finală, este construit un acoperiș final realizat din materiale și membrane hidroizolante care va stopa infiltrațiile apelor de suprafață în structurile depozitului si care va fi ca o bariera impotriva intruziunii biologice si umane dar si ca o bariera impotriva eroziunii.

Celulele vor fi acoperite cu pământ, având o grosime minima de 3,5 m cu pante (1:2) , ce va asigura o evacuare rapidă a apelor meteorice.

Suprafața copertei astfel făcute va fi cultivată, respectând cerințele tehnologice, astfel încât, vegetația ce se va dezvolta ulterior să nu afecteze negativ barierele inginerești, constituind în același timp, o cale ecologică de restaurare a mediului, care să îmbunătățească peisajul local.

Foto XXV

MASURI DE SIGURANTA IN DEPOZITAREA DESEURILOR RADIOACTIVE

evitarea contaminarii mediului inconjurator;

inlaturarea pe termen lung a pericolului aferent deseurilor nucleare – transformarea intr-un material rezistent la eroziune si la dizolvare;

depozitarea trebuie facuta intr-un mediu geologic potrivit;

alegerea zonei de depozitare sa fie atent aleasa;

transportul cantitatilor periculoase de materiale radioactive in biosfera prin intermediul apelor subterane sa fie evitat (siguranța – bariere naturale și tehnice);

formatiunile geologice susceptibile pentru depozitarea la adancimi mari a deseurilor radioactive:

– evaporite (sare)

– roci cristalizate dure (granite, gnaise, bazalte, sisturi)

– formatiuni argiloase

Concept de siguranta – bariere multiple:

Analiza separata a eficientei barierelor individuale:

-ca sisteme tehnice (impachetarea deseurilor, materiale de izolare);

-ca sisteme geomecanice (gauri de sonda, mine, puturi);

-ca sisteme geologice (hidrogeologie, tectonica) ;

Analiza proceselor fizice si chimice care pot rezulta din interactiunile mutuale ale barierelor diferitelor sisteme și evaluarea semnificatiei lor în cazul unui transport nedorit de materiale periculoase, in vecinatatea locului de depozitare si la distante mari ;

Analiza sigurantei locatiei finale prin identificarea si evaluarea interactiunilor mutuale ale tuturor barierelor in cazul unor posibile evenimente nedorite (accidente) care pot sa duca la eliberarea radiațiilor ;

Depozitarea la suprafata a deseurilor cu durata scurta de viata

Caracteristici:

– deseuri cu durata scurta de viata – deseuri cu nivel mediu si scazut de activitate

– timp de injumatatire mai mic de 30 ani (dupa 300 ani riscul este neglijabil)

Criterii de siguranta care trebuie sa caracterizeze un depozit:

– limite hidraulice bine definite

– omogenitate litologica

– conditii stabile din punct de vedere climatic si meteorologic

– seismicitate regionala slaba spre medie

– protectie topografica buna impotriva curgerilor de apa si inundatiilor

– apropierea unei cai de drenare prin intermediul apei care sa asigure o capacitate de diluare adecvată

Depozitarea în adâncime a deșeurilor cu durată lungă de viață

Caracteristici:

– asigura o protectie adecvata impotriva radiatiilor eliberate de deseuri

– formatiunile potrivite pot sa absoarba si sa disperseze caldura produsă de deseurile cu continut ridicat de material radioactiv

– adancimea mare impiedica o interventie rauvoitoare

– este un sistem in intregime pasiv, rolul de bariera activa jucandu-l doar formatiunile geologice

Criterii pentru alegerea zonei:

a) de siguranță

– geodinamice (stabilitate)

– hidrogeologice (permeabilitate foarte scazuta)

b) potențial de dezvoltare

– geomecanica (hidrogeologie) – evaluare economica și de stabilitate

Laboratoare subterane Sunt folosite pentru teste in situ indispensabile pentru cercetarea unor teorii referitoare la depozitare, caracterizare zonelor avute în vedere pentru depozitare si pentru demonstratii de siguranta

METODE DE DEPOZITATE A DESEURILOR RADIOACTIVE IN LUME

Metode:

depozitari geologice de mare adancime in ocean;

ingroparea la nivelul fundului marii;

ingroparea sub fundul marii;

subductiva, de inlaturare a deseurilor;

transformarea din deseuri radioactive in deseuri non-radioactive stabile;

lansarea catre soare;

motode legale de inlaturare a deseurilor

Depozitare geologica

Depozitarea intr-o constructie amenajata intr-un tunel sau siloz, situata intr-o formatiune geologica la cel putin cateva sute de metri sub nivelul solului.

O astfel de amenajare este proiectata sa accepte deseuri cu grad ridicat de radioactivitate (HLW), incluzand si combustibilul radioactiv ca fiind un deseu radioactiv;

Un astfel de depozit geologic se afla in Muntii Yucca din SUA.

Revarsare geologica

Revarsarea geologica inseamna descotorosirea de deseurile nucleare sub scoarta continentala sau sub fundul marii.

Aceasta metoda produce un sistem natural de izolare si stabil peste mii de ani pentru a retine deseuri radioactive.

Deseurile radioactive cu nivel scazut se depoziteaza in apropierea suprafetei.

Deseurile radioactive cu nivel ridicat se depoziteaza in roci cristaline sau argiloase.

Revarsarea in ocean

Reprezinta varsarea sau punerea de material in ocean , deseori pe "raftul" continental.

Gama variata de materiale inclusiv gunoi , materiale de contructie sau demolare, reziduuri din canale, reziduri chimicale si nucleare.

Cateodata reziduurile revarsate sunt foarte periculoase pentru viata acvatica si cea umana.

Revarsarea oceanica este o alternativa buna si cea mai ieftina metoda;

Prin aceasta metoda deseuri nucleare sunt aruncate in ocean;

Timp de multi ani tari ca SUA, Marea Britanie, Franta etc, au adoptat aceasta metoda;

Aceasta metoda este interzisa de majoritatea tarilor datorita dovezilor stintifice care arata ca afecteaza intr-un mod negativ oceanele si viata marina. Insa Rusia continua sa arunce reziduurile in ocean, pentru ca nu are o alternativa.

Depozitarea sub nivelul fundului marii

Depozitarea sub nivelul fundului marii este diferita de metoda varsarii in ocean. Fundul oceanelor adanci este format din placi tectonice acoperite de sute de metri de lut sedimentar moale.

Reziduurile foarte radioactive erau introduse in canistre si coborate in gauri apoi stivuite vertical una peste alta, intercalate,de 20 de metri sau mai mult de pamant.

Metoda subductiva de inlaturare a deseurilor

Este una din singurele metode viabile de depozitare a deseurilor care asigura nerevenirea regulata a materialelor in biosfera.

Subductia este un proces unde o placa tectonica aluneca sub o alta placa si este eventual reabsorbita in manta.

Se formeaza un nivel mare de reziduuri nucleare radioactive care se vor dispersa prin manta.

DEPOZITAREA DESEURILOR IN SUA

Depozite de deseuri SUA

Pe teritoriul Statelor Unite, deșeurile nucleare se acumulează în grămezi slab întreținuțe,. care ar necesita eliminare insa, în prezent, sunt depozitate temporar.

Cu toate acestea, Statele Unite nu au construit încă o soluție de stocare pe termen lung pentru aceste deșeuri, lăsând materialele nucleare vulnerabile la fenomene meteorologice extreme, cum ar fi uraganele , creșterea nivelului mării etc.

Solutii noi de abordare pentru SUA

In aprilie 2018 s-a facut o demonstratie unica in lume: deseurile radioactive au fost transformate in sticla.

Cercetatorii de la Laboratorul National Pacific Northwest au demonstrat pentru prima oara modul in care deseurile radioactive pot fi transformate in sticla. Procesul poate ajuta la solutionarea problemei deseurilor nucleare, unele dintre cele mai poluante substante din lume.

Deseurile nucleare sunt o problema mondiala, insa, un nou proces, numit vitrificare, poate oferi o solutie mult mai eficienta.

“Elementele radioactive sunt legate chimic de materialul de sticla,” a declarat Will Eaton, conducatorul studiului. “Si sticla e o forma de deseu durabila ce poate izola radioactivitatea de mediu pentru un timp indelungat.”

Cercetatorii au folosit deseuri radioactive cu o activitate redusa (adica deseuri cu un nivel mic de radioactivitate) si le-au amestecat cu sticla lichida, dupa care au asteptat ca noul compus sa se usuce si intareasca intr-un material solid si durabil.

Daca sticla se sparge, asa cum s-a intamplat in test, “atunci ai mai multe bucati de sticla,” a spus Eaton. “Dizolvarea sticlei in timp (ceea ce se intampla foarte, foarte lent) depinde de suprafata, asa ca niste crapaturi minore vor avea un efect foarte mic asupra scurgerii in mediu.”

Vitrificarea e o alternativa mult mai buna decat solutiile folosite in trecut pentru a inlatura deseurile radioactive. In anumite situatii, au fost construite spatii speciale sub munti in care aufost stocate deseurile, insa metalul sau cimentul din care au fost construite adaposturile se va deteriora cu mult inaintea elementelor radioactive, ce vor polua ulterior mediul.

CONCLUZII

Deșeurile radioactive prezintă o problemă unică, în care trebuie tratate cu grijă pentru a preveni expunerea la radiații pentru oameni, animale sălbatice și contaminare.

Produsele din activitățile nucleare pot fi reprocesate într-o anumită măsură, dar un procent echitabil de deșeuri trebuie depozitat sau eliminat într-un mod sigur.

BIBLIOGRAFIE

http://www.phys.lsu.edu/classes/fall2012/phys2203/lecturenotes33-Nov19.pdf – Professor Horace Hearne jr. – Institute of Theoretical Physics – 2012

http://istoria.md/articol/156/Ir%C3%A8ne_Curie,_chimist%C4%83_francez%C4%83 – Nobel Lectures, Chemistry 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1966

http://nupex.eu/index.php?lang=en&g=textcontent/nuclearapplications/benefitsandrisks

http://www.anpm.ro/ro/despre-radioactivitate – ANPM Bucuresti- Data adaugarii:01/04/2011

https://www.nuclear.ro/ro/ – Ultima actualizare: 03/12/2018

http://www.nuclearelectrica.ro/

https://www.nrc.gov/waste/hlw-disposal.html – Ultima actualizare: 12/02/2018

http://www.citon.ro/pncdi_ii_web/html/etapa_v.html

https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/P1799_web.pdf – IAEA NUCLEAR ENERGY SERIES No. NW-T-1.14, Marketing and Sales Unit, Publishing Section International Atomic Energy Agency, Vienna International Centre, Vienna, Austria,2018

http://keepitsimple-keepitgreen.blogspot.com/2012/01/deseuri-nucleare.html – Publicat de Ohm la 12:31, 18/01/2012

https://cnmrmc.insp.gov.ro/cnmrmc/images/ghiduri/Ghid-Deseuri-Medicale.pdf – Autor:

Biolog principal Gabriela Bălan – coordonator Laborator de Microbiologia Aerului

Colaboratori: Inginer Oana Curea – coordonator colectiv Inginerie Sanitară, Inginer Ana- Maria Bratu – GHID privind implementarea tehnologiilor neincinerante de inactivare a deșeurilor medicale din România – Toate drepturile apartin Institutului de Sanatate Publica Bucuresti,2019

http://sitn.hms.harvard.edu/flash/2018/looking-trash-can-nuclear-waste-management-united-states/ – Madeleine Jennewein, Harvard University.

http://observator.ro/cdn/wp-content/uploads/2011/08/MEMORIU-TEHNIC-EXPLICATIV-DFDSMA.pdf