Ядерные сточные воды относятся к сточным водам, содержащим радиоактивные вещества, произведенные во время использования ядерной энергии. Эти радиоактивные вещества в основном включают трития, уран, плутоний, ториум и радий. Ядерные сточные воды в основном происходят из ядерных электростанций, производства ядерного оружия, исследований ядерной медицины и производства радиоактивных материалов. Основываясь на уровне радиации и источника, ядерные сточные воды могут быть классифицированы на высокоуровневые радиоактивные сточные воды и низкоуровневые радиоактивные сточные воды.
1. Операции атомной электростанции
- Реакторная охлаждающая вода: используется для охлаждения ядерного топлива, которое может содержать радиоактивные вещества после контакта с топливом.
- Переработка отработанного топлива: вода, используемая для извлечения извлеченного ядерного топлива, приводит к высокоуровневым радиоактивным жидким отходам.
- Очистка оборудования.
- Конденсат -разгрузка: вода, конденсированная из системы циркуляции пара, может нести небольшое количество радиоактивных веществ.
2. Утечки ядерных аварий
- Большие количества ядерных сточных вод были получены во время бедствий, таких как ядерные аварии Чернобыла и Фукусима, что требует длительного хранения и обработки.
3. Ядерный топливный цикл
- Урановая добыча: извлечение урановой руды генерирует сточные воды, содержащие радиоактивные элементы.
- Обработка топлива: химические процессы, участвующие в производстве ядерного топлива, могут привести к загрязнению воды.
- Обработчивание отработанного топлива: переработка и обработка отработавшего ядерного топлива производит высокоуровневые радиоактивные жидкие отходы.
4. Ядерная медицина и исследования
-Медицинский диагноз и лечение: такие процедуры, как сканирование PET-CT и лучевая терапия рака, используют радиоактивные изотопы, генерируя низкоуровневые радиоактивные сточные воды.
- Исследование ядерного лаборатория: Эксперименты, связанные с радиоактивными материалами, могут высвобождать или снимать ядерные сточные воды.
1. Низкоуровневые радиоактивные сточные воды (LLW)
-Содержит небольшое количество радиоактивных изотопов (например, Tritium, йод-131, цези-137).
- В основном происходит из обычных операций атомных электростанций, исследовательских институтов и медицинской промышленности.
2. Радиоактивные сточные воды высокого уровня (HLW)
-В основном генерируется из переработки отработавшего топлива и содержит высокие концентрации радиоактивных веществ (например, Strontium-90, Cesium-137, Plutonium-239).
-демонстрирует чрезвычайно сильную радиоактивность и длительные периоды полураспада, требующие строгой обработки и долгосрочного хранения.
1. Загрязнение окружающей среды
- Если неправильно управляется, радиоактивные вещества в ядерных сточных водах могут проникать в почву, подземные воды, реки и океаны, что приводит к долгосрочному загрязнению.
2. Биологическое воздействие
-Радиоактивные элементы, такие как Strontium-90 и Cesium-137, могут быть поглощены морской жизнью, входящими в пищевую цепь и в конечном итоге влияют на здоровье человека.
3. Риски для здоровья человека
- Долгосрочное воздействие радиоактивных сточных вод увеличивает риск рака, генетических мутаций и повреждения иммунной системы.
Ядерные сточные воды не могут быть выгружены непосредственно в окружающую среду и должны подвергаться физическим, химическим, биологическим и долгосрочным обработкам хранения, в том числе:
1. Осадки и фильтрация (удаление взвешенных радиоактивных частиц)
- Метод химического согласования коагуляции включает в себя добавление осадков (таких как соли железа, алюминиевые соли, сода, фосфаты) в ядерные сточные воды. Они реагируют с радиоактивными нуклидами, образуя нерастворимые осадки, эффективно снижая радиоактивное содержание и очищая сточные воды.
2. Ионовый обмен (удаление радиоактивных ионов)
- В этом методе используются ионные обменные смолы для обмена радиоактивными катионами или анионами нерадиоактивными ионами, что значительно снижает концентрацию радиоактивных веществ, обеспечивая, чтобы обработанные сточные воды соответствовали стандартам разряда.
3. испарение и концентрация (уменьшение объема сточных вод)
- Испарительное отопление отделяет воду от радиоактивных материалов, позволяя безопасно разряжать конденсированный пара, в то время как концентрированные радиоактивные отходы подвергаются затвердеванию для дальнейшей обработки.
4. Биотехнологическое лечение
- Микроорганизмы и растения могут удалять радиоактивные нуклиды с помощью механизмов поглощения, накопления, осадков и расширения, снижая радиоактивное содержание для соответствия стандартам разряда.
