Сравнительная оценка безопасности глубинных захоронений радиоактивных отходов открытого и замкнутого топливного циклов: радиологическая миграционная эквивалентность

Сравнительная оценка безопасности глубинных захоронений радиоактивных отходов открытого и замкнутого топливного циклов: радиологическая миграционная эквивалентность

Автор: Иванов В.К., Спирин Е.В., Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Ловачв С.С., Корело А.М., Туманов К.А., Соломатин В.М., Лопаткин А.В., Адамов Е.О.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 4 т.29, 2020 года.

Бесплатный доступ

В работе рассмотрен вопрос достижения радиологической миграционной эквивалентности от глубинного захоронения РАО при двухкомпонентной ядерной энергетике. Получены сравнительные оценки радиологического риска в двух сценариях: тепловые реакторы (ТР) в открытом топливном цикле; тепловые и быстрые реакторы (ТР+БР) в замкнутом топливном цикле. Для учёта миграционной способности радионуклидов при оценке потенциального воздействия на окружающую среду использованы коэффициент распределения (distribution coefficient) и коэффициент задержки (retardation factor). Дана оценка потенциальной годовой эффективной дозы населения от радионуклидов, вышедших в разное время на поверхность почвы из глубинного захоронения по указанным сценариям ТР и ТР+БР. Получены также оценки лучевых нагрузок населения при потреблении воды из колодца над глубинным захоронением. Приводятся величины пожизненного атрибутивного риска (LAR) онкосмертности по сценариям (ТР, ТР+БР). Показано, что величина LAR от ТР+БР ниже значения LAR от природного урана, т.е. после достижения радиологической эквивалентности (100 лет выдержки) наблюдается на всём интервале времени (до 109 лет) выполнение условия радиологической миграционной эквивалентности. Показано также, что величина LAR от ТР+БР примерно в 100 раз ниже «пренебрежимо малого» уровня по действующим НРБ-99/2009 (10-6). Приведённые данные свидетельствуют, что величина LAR для ТР в 360 раз больше величины LAR для ТР+БР. Для достижения радиологической миграционной эквивалентности для ТР требуется более 1 млн лет после захоронения. При потреблении колодезной воды для ТР+БР величина LAR не превышает 10-5 год-1, для ТР соответствующее значение LAR составляет 10-3 год-1 (социально неприемлемый уровень). Основными дозо-риск-образующими радионуклидами при потреблении колодезной воды на временном интервале до 10 тыс. лет после захоронения являются 241Am, 239Pu и 240Pu. Показаны уровни радиологического ущерба при захоронении отходов ядерной энергетики, основанной на ТР.

Еще

Радиологическая эквивалентность, радиологическая миграционная эквивалентность, ожидаемые эффективные дозы, тепловые реакторы, быстрые реакторы, пожизненный атрибутивный риск, радиологический ущерб

Короткий адрес: https://sciup.org/170171555

IDR: 170171555   |   DOI: 10.21870/0131-3878-2020-29-4-8-32

Список литературы Сравнительная оценка безопасности глубинных захоронений радиоактивных отходов открытого и замкнутого топливного циклов: радиологическая миграционная эквивалентность

  • Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Максютов М.А., Туманов К.А., Кащеева П.В., Ловачёв С.С., Адамов Е.О., Лопаткин А.В. Уровни радиологической защиты населения при реализации принципа радиационной эквивалентности: риск-ориентированный подход //Радиация и риск. 2018. Т. 27, № 3. С. 9-23.
  • Атомная энергетика нового поколения: радиологическая состоятельность и экологические преимуще-ства /Под общ. ред. В.К. Иванова, Е.О. Адамова. М.: Изд-во «Перо», 2019. 379 с.
  • Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Максютов М.А., Туманов К.А., Кащеева П.В., Ловачёв С.С., Адамов Е.О., Лопаткин А.В. Радиационная и радиологическая эквивалентность РАО при двухкомпонентной ядерной энергетике //Радиация и риск. 2019. Т. 28, № 1. С. 5-25.
  • Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2018 г. Ежегодник. Обнинск: НПО «Тайфун», 2019. 324 с.
  • Крышев И.И., Рязанцев Е.П. Экологическая безопасность ядерно-энергетического комплекса Рос-сии. М.: ИздАт, 2010. 496 с.
  • Радиоактивность районов АЭС /Под ред. И.И. Крышева. М.: ИАЭ им. И.В. Курчатова, 1991. 126 с.
  • Радиоэкологическая обстановка в регионах расположения предприятий Росатома /Под общей ред. И.И. Линге и И.И. Крышева. М.: «САМ полиграфист», 2015. 296 с.
  • Адамов Е.О., Ганев И.Х. Экологически безупречная ядерная энергетика. М.: НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля, 2007. 145 с.
  • Implications of partitioning and transmutation in radioactive waste management. Technical Reports Series No. 435. IAEA: Vienna, 2004.
  • Адамов Е.О., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Трансмутационный топливный цикл в крупномасштабной ядерной энергетике России. М.: ГУП НИКИЭТ, 1999. 252 c.
  • Адамов Е.О., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Степень приближения к радиационной эквивалентности высокоактивных отходов и природного урана в топливном цикле ядерной энергетики России //Атомная энергия. 1996. Т. 81, № 6. С. 403-409.
  • Лопаткин А.В., Величкин В.И., Никипелов Б.В., Полуэктов П.П. Радиационная эквивалентность и природоподобие при обращении с радиоактивными отходами //Атомная энергия. 2002. Т. 92, № 4. С. 308-317.
  • Physics and safety of transmutation systems: a status report. OECD/NEA Report No. 6090. Nuclear Energy Agency, 2006. 120 p.
  • Magill J., Berthou V., Haas D., Galy J., Schenkel R., Wiese H.-W., Heusener G., Tommasi J., Youinou G. Impact limits of partitioning and transmutation scenarios on the radiotoxicity of actinides in radioactive waste //Nucl. Energ. 2003. V. 42, N 5. P. 263-277.
  • Radionuclide retention in geologic media. Workshop Proceedings, Oskarshamn, Sweden, 7-9 May 2001. OECD/NEA Report No. 3061. Nuclear Energy Agency, 2002. 269 p.
  • Waste from innovative types of reactors and fuel cycles. A preliminary study. IAEA Nuclear Energy Series No. NW-T-1.7. Vienna: IAEA, 2019. 117 p.
  • Quantification of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments for radiological assess-ments. IAEA TECDOC-1616. Vienna: IAEA, 2009. 624 p.
  • Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in temperate environments. Techni-cal Report Series No. 364. Vienna: IAEA, 1994. 87 p.
  • Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater envi-ronments. Technical Report Series No. 472. Vienna: IAEA, 2010. 194 p.
  • Bunzl K. Migration of fallout-radionuclides in the soil: effect of non-uniformity of the sorption properties on the activity-depth profiles //Radiat. Environ. Biophys. 2001. V. 40, N 3. P. 237-241. Радиация и риск. 2020. Том 29. № 4 Научные статьи 29
  • Routson R.C., Jansen G., Robinson A.V. 241Am, 237Np, and 99Tc sorption on two united states subsoils from differing weathering intensity areas //Health Phys. 1977. V. 33, N 4. P. 311-317.
  • Mojida M.A., Vereecken H. On the physical meaning of retardation factor and velocity of a nonlinearly sorbing solute //J. Hydrol. 2005. V. 302. P. 127-136.
  • Милютин В.В., Гелис В.М., Некрасова Н.А., Кононенко О.А., Везенцев А.И., Воловичева Н.А., Королькова С.В. Сорбция радионуклидов Cs, Sr, U и Pu на природных и модифицированных глинах //Радиохимия. 2012. Т. 54, № 1. С. 71-74.
  • McDowell-Boyer L., Kaplan D.I. Distribution coefficients (Kds), Kd distributions, and cellulose degradation product correction factors for the composite analysis. U.S. Department of Energy, 2009.
  • Grogan K.P., Fjeld R.A., Kaplan D., DeVol T.A., Coates J.T. Distributions of radionuclide sorption coeffi-cient (Kd) in sub-surface sediments and the implications for transport calculations //J. Environ. Radioact. 2010. V. 101, N 10. P. 847-853.
  • Vandenhove H., Gil-Garcia C., Rigol A., Vidal M. New best estimates for radionuclide solid-liquid distribution coefficients in soils. Part 2: naturally occurring radionuclides //J. Environ. Radioact. 2009. V. 100, N 9. P. 697-703.
  • Gil-Garcia C., Tagami K., Uchida S., Rigol A., Vidal M. New best estimates for radionuclide solid-liquid distribution coefficients in soils. Part 3: miscellany of radionuclides (Cd, Co, Ni, Zn, I, Se, Sb, Pu, Am, and others) //J. Environ. Radioact. 2009. V. 100, N 9. P. 704-715.
  • ICRP, 2012. Compendium of dose coefficients based on ICRP Publication 60. ICRP Publication 119 //Ann. ICRP. 2012. V. 41 (Suppl.). P. 1-130.
  • ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103 //Ann. ICRP. 2007. V. 37, N 2-4. P. 1-332.
  • Preston D.L., Kusumi S., Tomonaga M., Ron E., Kuramoto A., Kamada N., Dohy H., Matsui T., Nonaka H., Thompson D.E., Soda M., Mabuchi K. Cancer incidence in atomic bomb survivors. Part III. Leukaemia, lymphoma and multiple myeloma, 1950-1987 //Radiat. Res. 1994. V. 137 (Suppl. 2). P. S68-S97.
  • United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of ionizing radiation. Vol. 1. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly, Scientific annexes A and B. New York: United Nations, 2008.
  • ICRP Database of Dose Coefficients: Workers and Members of the Public. Ver. 3.0, official website. [Электронный ресурс]. URL: http://www.icrp.org/page.asp?id=145 (дата обращения 16.03.2020).
  • Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Кащеев В.В., Максютов М.А., Корело А.М., Туманов К.А., Пряхин Е.А., Ловачев С.С., Карпенко С.В., Кащеева П.В., Иванов В.К. Пожизненный радиационный риск в результате внешнего и внутреннего облучения: метод оценки //Радиация и риск. 2018. Т. 27, № 1. С. 8-21.
  • Злокачественные новообразования в России в 2017 году (заболеваемость и смертность) /Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2018. 250 с.
  • Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Ловачёв С.С., Селёва Н.Г., Бакин Р.И., Ильичев Е.А., Киселёв А.А., Соломатин В.М., Адамов Е.О., Лемехов В.В. Оценка потенциальных радиологических рисков населения при реализации проекта «Прорыв» Госкорпорации «Росатом». Часть 2. Определение радиологического ущерба //Радиация и риск. 2020. Т. 29, № 4. С. 48-67.
  • IAEA Safety Glossary 2018 Edition. Vienna: IAEA, 2019. 263 p.
  • Мишина В. ВВП болен раком //Газета «Коммерсантъ». № 137 от 05.08.2019, с. 5. [Электронный ресурс]. URL: https://www.kommersant.ru/doc/4052457 (дата обращения 14.09.2020).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp