Активационные газы (41Ar, 14C, 13, 16N). 41Ar образуется при захвате нейтрона ядром 40Ar.
Мощность выброса 41Ar в атмосферу на ядерных реакторах зависит от их конструктивных и технологических особенностей. Как правило, для рассматриваемых типов реактора относительное содержание его в выбросах не превышает 0.3% общей активности (Табл.4).
Однако на РБМК для охлаждения графитовой кладки активной зоны используют воздух или специальный газовый контур с инертным теплоносителем (Не+N). Содержание Ar в воздухе составляет 0,93, в азоте - доходит до 0,3-0,5 объемных %. Обычно активность 41Ar в газовых отходах достигает нескольких десятков терабеккерелей. Однако задержка, которой подвергаются газы сдувок из этого контура перед выбросом в систему вентиляции, значительно снижает их активность.
Радиоактивный углерод. 14С может образовываться на ядерных реакторах в результате реакций 14N(n,p)14С (активации азота, находящегося в виде примеси в топливе), а также при тройном делении; 17О(n,α)14С (активации кислорода, содержащегося в окисном топливе и в замедлителе) и 13С(n,γ)14С, которые по сравнению с другими являются наиболее практически значимыми. На АЭС с реакторами кипящего типа и водой под давлением выбросы 14С колеблются в диапазоне 0,22 - 0,67 ГБк/МВт(эл).год. (Гига = 109).
Выброс 14С из реакторов кипящего типа происходит в основном в форме СО2, СО, СН4, С2Н6 и С4Н10, причем на долю СО2, СО и углеводородов приходится соответственно 95; 2,5 и 2,5%.
На реакторах с водой под давлением 80% СО приходится на долю СН4 и С2Н2, на СО2 и СО - менее 5%. На реакторах с водой под давлением поступающие в атмосферу из теплоносителя первого контура газы содержат слабощелочные соединения углерода. На реакторах кипящего типа преобладающим механизмом является окисление углерода до СО2 и СО кислородными радикалами, образующимися при электролизе охлаждающей воды.
Углерод-14 в большом количестве накапливается в биосфере, замещая обычный углерод в органических соединениях. При распаде углерод превращается в азот и органическая молекула разрушается. Если это происходит в молекуле ДНК или РНК, должен произойти разрыв хромосомы, и возникнуть мутация. Есть основания предполагать, что накопление углерода-14 ведет к замедлению роста деревьев. Сейчас в составе атмосферы количество 14С увеличено на 25% по сравнению с до атомной эрой.
Тритий в природе может существовать в газообразном виде и в окисленных формах НТО, Т2О, может также входить в состав более сложных органических и неорганических соединений.
Газообразная форма трития неустойчива. Она сравнительно быстро окисляется. На АЭС с ВВЭР и РБМК в теплоносителе тритий существует в основном в виде тритиевой воды, в продувочном газе - в газообразной и окисленной формах. В реакторе тритий образуется при тройном делении ядерного топлива; в результате реакции нейтронной активации Li и В, растворенных в теплоносителе первого контура; а также активации дейтерия, содержащегося в теплоносителе в качестве примеси (до 0,015%). Основным источником трития в теплоносителе реактора ВВЭР являются реакции 10В(n,2α)3Н (бор добавляется в теплоноситель в виде борной кислоты) и 6Li(n,α )3Н (литий попадает в виде примеси к гидроокиси калия), а также выход трития за счет диффузии и из негерметических твэлов.
В реакторе типа РБМК поддерживается нейтральный водный режим, и тритий в теплоносителе накапливается только в результате выхода из твэлов, а также активации дейтерия. Более существенный выброс трития в атмосферу может дать азотно-гелиевый контур охлаждения графитовой кладки реактора. Здесь тритий образуется по реакции 3Не(n,p)3Н в количестве 3.3 ГБк/ч.
Комплексное управление отходами предприятия на примере асфальтобетонного завода №1 ОАО КДБ
Дорожное
строительство является ведущей отраслью народного хозяйства. Эта область имеет
высокие темпы роста, в связи с чем становится одним из главных источников
антропогенного загрязнения.
Современная
жизнь немыслима без дорог и автомобильного транспорта. Автомоб ...