Физические основы обезвреживания долгоживущих радиоактивных отходов стр.2

Кроме того, следует отметить, что существует различное толкование термина «радиоактивные отходы». При осуществлении так называемого открытого цикла облученное топливо предполагается (после определенной выдержки) подвергать захоронению. В этом случае под РАО понимают весь облученный материал, включая уран, накопившийся плутоний и так называемые «младшие актиниды» - МА (нептуний, америций, кюрий, берклий и т.д.). На самом деле уран с уменьшенным содержанием 235и и накопившиеся трансурановые нуклиды могут быть повторно использованы (и уже используются) в качестве топлива в ядерных реакторах. Поэтому применение к облученному топливу термина «радиоактивные отходы», вообще говоря, нельзя признать корректным. Более правильным было бы отнести к РАО совокупность продуктов деления, выделенных при переработке облученного топлива, которые не предполагается использовать в народном хозяйстве.

Накопившиеся в топливе младшие актиниды в силу их специфических ядерно-физических и физико-химических свойств в настоящее время также относят к РАО, хотя они и могут подвергаться делению нейтронами. Таким образом, к категории «радиоактивные отходы» в настоящее время можно отнести радиоактивные продукты деления, младшие актиниды и малое количество урана и плутония в виде безвозвратных потерь процесса переработки облученного топлива.

Считается, что степень извлечения и и Ри из облученного топлива достигает 99,5%, т.е. около 0,5% все же остается в составе отходов. При использовании наиболее распространенного в настоящее время водного метода переработки на основе процесса РИКЕХ в составе отходов остаются также америций, кюрий и часть нептуния. Это объясняется тем обстоятельством, что по своим химическим свойствам америций и кюрий близки к редкоземельным элементам (РЗЭ) продуктов деления, чья доля составляет около 22%. Близость химических свойств трансплутониевых элементов (Ат, Ст, Вк, С£) выражается в том, что устойчивые валентные состояния этих элементов совпадают с устойчивыми валентными состояниями РЗЭ. Поэтому для выделения трансплутониевых элементов требуется использование дополнительного процесса. Нептуний -элемент, который в процессе переработки проявляется в нескольких валентных состояниях, и здесь также требуются усилия по его полному выделению.

В настоящее время еще не сформировалось однозначного мнения о том, как обращаться с МА. Ясно, что поскольку они делятся, их можно сжигать либо в энергетических реакторах, либо в специальных ядерных установках. При этом следует учитывать и еще одно обстоятельство. Оно связано с проблемой защиты плутония от неконтролируемого распространения. Дело в том, что при облу-

237    241

чении Кр и Ат в качестве промежуточного продукта образуется изотоп 238Ри - интенсивный излучатель нейтронов спонтанного деления и источник тепла радиоактивного а-распада. Присутствие этого изотопа в плутонии способствовало бы повышению его радиационного защитного барьера. Это может сделать предпочтительным использование МА в смеси с уран-плутониевым топливом ядерных реакторов для повышения защищенности топливного цикла.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒