ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАДИОНУКЛИДНОГО ВЕКТОРА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАСПОРТИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ АЭС к.т.н. Пырков И.В., Коротков А.С., Тихонов И.И. ОАО «ВНИИАЭС», Москва

Актуальность работы Требование 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами…» (статьи 21, 25 ) о передаче РАО, снабженных паспортом, организацией-производителем отходов национальному оператору по обращению с РАО; Требование СПОРО-2002 (п ) об указании в паспорте радионуклидного состава и удельных активностей радионуклидов в РАО; Отсутствие обоснованного и всесторонне согласованного перечня контролируемых радионуклидов в РАО;

Состояние проблемы Процедура паспортизации РАО на АЭС, включая перечень контролируемых радионуклидов, не унифицирована. На АЭС отсутствуют методы и средства контроля удельных активностей труднодетектируемых радионуклидов, определяющих радиологическую опасность РАО после захоронения: чистые бета-излучатели (например, 63 Ni, 3 H, 90 Sr, 14 С); чистые альфа-излучатели (ряд радиоизотопов U, Pu); гамма-излучатели рентгеновского диапазона энергий ( 55 Fe). Контролируются и заносятся в паспорт РАО только гамма- излучатели высоких энергий ( 60 Cо, 134 Cs, 137 Cs и др.)

Состояние проблемы Требованиями ФЗ ограничен срок промежуточного хранения РАО на промплощадке АЭС. Согласно требованиям ФЗ (ст. 25) в случае выявления национальным оператором несоответствий принимаемых РАО критериям приемлемости АЭС обязана устранить несоответствия. После начала работ по передаче РАО АЭС на захоронение потребуются многочисленные затраты для скорейшего приведения паспортов РАО в соответствие требованиями нормативно-правовой базы.

Для своевременного решения проблемы необходимы Исследование и выявление закономерностей в радионуклидном составе РАО АЭС Оценка радиологической значимости радионуклидов в РАО в зависимости от времени и способов кондиционирования и захоронения Обоснование необходимого и достаточного перечня радионуклидов, подлежащих контролю при паспортизации РАО Оптимизация объема радиационного контроля при паспортизации РАО путем разделения перечня контролируемых радионуклидов на реперные (непосредственно измеряемые) и определяемые косвенным методом

Перечень контролируемых радионуклидов в РАО в США установлен исходя из их радиологической опасности после захоронения Долгоживущие радионуклиды (первостепенная категоризация) Короткоживущие радионуклиды (второстепенная категоризация) Альфа-излучающие трансурановые радионуклиды с периодом полураспада больше 5 лет Сумма радионуклидов с периодом полураспада меньше 5 лет Ni-59H-3 Nb-94Co-60 Tc-99Ni-63 I-129Sr-90 C-14Cs-137 Pu-241 Cm-242

Изменение во времени удельной активности радионуклидов в РАО

Изменение во времени отношения удельной активности радионуклидов к соответствующим УО

Для выполнения измерений активности труднодетектируемых радионуклидов необходимы затратные работы по отбору и лабораторному анализу проб. Эти измерения могут быть выполнены в рамках отдельного научного исследования но не реализуемы при повседневной эксплуатации АЭС.

Повышение оперативности и эффективности РК труднодетектируемых радионуклидов в РАО может быть достигнуто путем применения технологии радионуклидного вектора Технология позволят свести контроль радионуклидного состава и активностей радионуклидов в РАО данного вида к измерению удельных активностей только отдельных реперных радионуклидов (например, 60 Co, 137 Cs), что требует на порядок меньше затрат, чем лабораторный анализ.

Номер группы Перечень радионуклидов Общая характеристика радионуклидов в группе Реперный радионуклид 1 55 Fe, 57 Co, 58 Co, 60 Co, 59 Ni, 63 Ni Продукты активации конструкционной стали 60 Co * *отличия примесных концентра-ций в материале могут приводить к значительной неопределен-ности отношений активностей Pd, 106 (Ru+Rh), 103 Ru Металлы платиновой группы 103 Ru Ce, 147 Pm, 151 Sm, 154 Eu, 155 Eu Лантаноиды с сопоставимыми химическими свойствами 154 Eu Cs, 135 Cs, 137 Cs Изотопы одного химического элемента 137 Cs Cm, 243 Cm, 242 Cm, 241 Am, 242m Am, 243 Am Тривалентные актиноиды с одинаковыми химическими свойствами 241 Am * * гамма-спектрометрические измерения требуют особых условий (низкоэнергетическая линия 59,6 кэВ) IAEA TECDOC Strategy and Methodology for Radioactive Waste Characterization.

Корреляция между активностями радионуклидов в РАО европейских стран Радионуклид PWRBWR Число измерений Коэффициент корреляции Число измерений Коэффициент корреляции 2 41 Am/ 60 Co730,820,82350, Am / 137 Cs670,840,84340,630, Pu/ 60 Co880,850,85350, Pu/ 137 Cs--340,62 90 Sr/ 60 Co1100,78290,74 90 Sr/ 137 Cs1080,77170,76 NOÉ, M., MÜLLER, W. et al. Development of methods to provide an inventory of radiologically relevant radionuclides: Analytical methods and correlation of data

A ( 63 Ni), Бк/кг А ( 60 Co), Бк/кг Радионуклидные вектора, установленные для зарубежных РАО, не могут быть применены в России по причине особенностей проектирования и эксплуатации АЭС.

Заключение В связи с принятием ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами…» процедура паспортизации РАО должна быть переориентирована на их передачу национальному оператору для окончательного захоронения В настоящее время на АЭС отсутствуют методы и средства контроля труднодетектируемых радионуклидов, которые определяют радиологическую опасность РАО после захоронения Для выполнения требований законодательных и нормативно-правовых актов, исключения отказов национального оператора от принятия РАО АЭС, снижения потенциальных затрат на паспортизацию РАО предложен актуальный подход к радиационному контролю РАО.