Бочвар Андрей Анатольевич. Советский учёный-металловед. Академик АН СССР. Дважды Герой социалистического Труда. ВНИИНМ им. Бочвара
Минорные, или младшие актиноиды — это трансурановые элементы, образующиеся при работе ядерного реактора.
Это такие элементы как: нептуний, америций, кюрий, калифорний и тд.
В традиционном реакторе типа ВВЭР-1000 при использовании уранового топлива ежегодно образуется 21 т ОЯТ, которая занимает объем 11 м3.
Примерно через год после загрузки топлива, когда ОЯТ выгружается из реактора, мощность дозы от 1 т составляет около 1000 Зивертов в час. За 20 секунд Вы получаете смертельную дозу.
Для справки: Рентген — внесистемная единица дозы облучения рентгеновским или гамма-излучением
Первый в истории лауреат Нобелевской премии по физике за открытие рентгеновского излучения в 1895 году.
Безопасным считается уровень радиации до 50 микрорентген в час. В системе СИ используется понятие Зиверт
Величина в один Зиверт равна примерно 100 Рентген. Безопасным считается уровень радиации до приблизительно 0,5 мкЗв/ч (микрозивертов в час).
Для сравнения:
6000 мЗв - доза, получаемая организмом в течение суток, вызывает лучевую болезнь и может привести к смерти
100 мкзв/ч - Необходимо укрыться в помещении. Нужны дополнительные меры, например, ограничение доступа к опасной зоне
20 мЗв -допустимая доза персонала радиационно-опасных объектов в течение одного года
0,1 мЗв - доза облучения пациента при рентгене легких
И одна из причин этого – то, что минорные актиноиды являются активными альфа-излучателями с очень большим временем полураспада (от сотен до миллионов лет), и это делает их одним из самых опасных компонентов ОЯТ. Поэтому при обращении с ОЯТ требуются серьезные защитные меры против внешнего облучения. В ОЯТ присутствуют минорные актиноиды: нептуний, америций и кюрий в жидком виде и относятся к ВАО – жидким высокоактивным отходам.
В течение нескольких сотен лет большинство радионуклидов распадается и основной вклад в радиотоксичность вносят долгоживущие актиниды (плутоний и америций). Радиотоксичность ОЯТ снизится до уровня радиотоксичности урановой руды примерно через 100 000 лет.
Именно минорные актиноиды существенно повышают опасность отходов от переработки ОЯТ и составляют максимум неудобств при транспортировке и переработке и делают дорогим процесс хранения.
По инструкции ВАО сейчас сконцентрируются в единый юнит и заключается в высокопрочные стеклоподобные консервирующие матрицы для отверждения, транспортировки и длительного хранения. Причем в очень малых количествах, иначе матрица не выдержит ВАО.
Поэтому ставится задача – придумать, как выделять из ОЯТ минорные актиноиды и использовать для сжигания в реакторе. То есть упростить и удешевить работу с ВАО и получить дополнительную энергию в реакторе
Один из вариантов предлагает ВНИИНМ им. Бочвара. - дожигать минорные актиниды в составе МОКС-топлива в быстром натриевом реакторе БН-1200.
(«Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара»)
Во ВНИИНМ впервые изготовили топливные таблетки, содержащие нептуний, америций, плутоний и уран в оксидных формах.
НИИАР готовит испытания ТВЭЛов из них в реакторе БОР-60 и послереакторный анализ материала.
(Государственный научный центр — Научно-исследовательский институт атомных реакторов — крупнейший российский научно-исследовательский экспериментальный комплекс атомной энергетики)
То есть очень интересная работа пока в полном разгаре.
Возможно, не все минорные актиниды пойдут на дожигание. Если в конечном счете будет принято решение часть их захоранивать, понадобятся максимально надежные матрицы для долговременного хранения и захоронения. Из чего их будут изготавливать - покажет время.
На Маяке готов участок для консервации оставшихся актиноидов.
Если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!
https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300
