Кондиционирование радиоактивных отходов

 

Основная цель процесса кондиционирования - снижение общего объема отходов при одновременной фиксации радионуклидов, позволяющей максимально уменьшить распространение радиоактивных продуктов на последующих стадиях обращения с РАО. Кондиционирование - это процесс, при котором создается устойчивая твердая форма отходов, пригодных для временного хранения и захоронения.

Кондиционирование радиоактивных отходов, которое представляет собой включение отходов в связывающие основы (матрицы), затвердевающие в виде блоков внутри наружных контейнеров, обеспечивает необходимую безопасность для временного или постоянного захоронения и транспортирования. Кондиционированию обычно подвергаются лишь высоко- и среднеактивные отходы с долгоживущими радионуклидами и высокоактивные ампульные источники.

Для локализации РАО используются различные материалы: цемент, битум, органические полимеры и др. Материалы выбираются с учетом вида радиоактивных отходов (изотопный состав, удельная активность), химических и физических свойств отходов. Кроме того, материалы должны быть относительно просты в технологической обработке, их использование не должно приводить к значительному увеличению объема конечного продукта по сравнению с исходным объемом. При выборе материала матриц должны приниматься во внимание также наличие его промышленного производства и связанные с этим экономические вопросы. Материалы, используемые в качестве матриц, должны обеспечивать однородность локализованных форм отходов, устойчивость к выщелачиваемому действию воды и водонепроницаемость, механическую прочность, устойчивость к воздействию внешних факторов (химических, биологических и других), термическую и радиационную устойчивость, стабильность в процессе хранения. Наиболее предпочтительным материалом, используемым в качестве матрицы, является боросиликатное стекло.

Высокоактивные отходы остекловываются. Отходы этой категории состоят в основном из продуктов деления и трансурановых элементов, образующихся при выгорании топлива в реакторе. Их включают в стекломассу, которую разливают в герметичные контейнеры, закупоривают и помещают на хранение. Метод остекловывания радиоактивных отходов позволяет добиться оптимальных показателей по качеству матриц и их устойчивости к воздействию окружающей среды. Этот метод позволяет перерабатывать широкий спектр жидких и твердых радиоактивных отходов с получением стеклокристаллических матричных и стеклоподобных материалов.

Наиболее приемлемым, для большинства видов РАО от снятия с эксплуатации, представляется создание унифицированного ряда одноразовых, защитных неметаллических (из различных композиционных материалов, включая железобетон, армоцемент, полимербетон и др.) упаковок (в виде прессованных брикетов), предназначенных для сбора, хранения, транспортировки и захоронения РАО.