Kas yra radioaktyviosios atliekos ir kaip jos tvarkomos?
Radioaktyviosios atliekos – panaudotas branduolinis kuras ir kitos kietosios, skystosios ar dujinės pakartotinai naudoti neskirtos radioaktyviosios medžiagos, kurios neatitinka nebekontroliavimo kriterijų ir kurioms reguliuojančioji institucija taiko reguliuojamąją kontrolę.
Pagrindinis radioaktyviųjų atliekų susidarymo šaltinis Lietuvoje yra Ignalinos atominė elektrinė (toliau – Ignalinos AE). Joje susidaro daugiau kaip 99,9 % visų radioaktyviųjų atliekų. Taip pat radioaktyviosios atliekos susidaro naudojant radioaktyviuosius šaltinius ir medžiagas gydymo įstaigose, mokslinėse laboratorijose bei pramonėje. Radioaktyviosios atliekos yra tvarkomos radioaktyviųjų atliekų tvarkymo įrenginiuose.
Radioaktyviųjų atliekų klasifikavimas
Radioaktyviosios atliekos pasižymi įvairiomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. Radioaktyviosios atliekos skirstomos į trumpaamžes ir ilgaamžes atsižvelgiant į jų sudėtyje esančių radionuklidų aktyvumo pusėjimo trukmę.
Pagal žmogui ir aplinkai keliamą pavojų radioaktyviosios atliekos yra skirstomos į labai mažai, mažai ir vidutiniškai, ir labai radioaktyvias. Dar vieną radioaktyviųjų atliekų grupę sudaro panaudoti uždarieji radioaktyvieji šaltiniai.
Radioaktyviosios atliekos Lietuvos branduolinės energetikos objektuose:
- Panaudotas branduolinis kuras ir kitos ilgaamžės radioaktyviosios atliekos
- Trumpaamžės mažai ir vidutiniškai radioaktyvios atliekos
- Trumpaamžės labai mažai radioaktyvios atliekos
- Panaudoti uždarieji šaltiniai
Priklausomai nuo savo fizinės būsenos tipo radioaktyviosios atliekos gali būti dujinės, kietosios arba skystosios.
Dujininės radioaktyviosios atliekos – dujinės būsenos radioaktyviosios medžiagos arba dulkių pavidalo radioakyviosios medžiagos (aerozoliai), kurių išmetimai į aplinką yra ribojami nustatant ribinius į aplinką išmetamų radionuklidų aktyvumus, vadovaujantis Lietuvoje galiojančiais reikalavimais. Plačiau apie radionuklidų išmetimus į aplinką skaitykite čia.
Kietosios radioaktyviosios atliekos pagal radiologines savybes ir technologines tvarkymo ypatybes Lietuvoje skirstomos į klases – trumpaamžes labai mažai radioaktyvias atliekas (A klasė), trumpaamžes mažai radioaktyvias atliekas (B klasė), trumpaamžes vidutiniškai radioaktyvias atliekas (C klasė), ilgaamžes mažai radioaktyvias atliekas (D klasė) ir ilgaamžes vidutiniškai radioaktyvias atliekas (E klasė). Panaudoti uždarieji jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai priskiriami atskirai radioaktyviųjų atliekų klasei (F klasė). Panaudotas branduolinis kuras priklauso labai radioaktyvioms atliekoms (G klasė). Radioaktyviųjų atliekų klasės taip pat siejamos su numatomu atliekų dėjimo į radioaktyviųjų atliekų atliekyną būdu ir atliekyno tipu.
Atsižvelgiant į taikomus radioaktyviųjų atliekų apdorojimo būdus, kietosios radioaktyviosios atliekos papildomai skirstomos į degias, nedegias, presuojamas, nepresuojamas ir neapdorojamas. Atliekos, kuriose radionuklidų savitieji aktyvumai neviršija nebekontroliuojamųjų radioaktyvumo lygių, o kai atliekose yra kelių rūšių radionuklidai jų aktyvumo koncentracijos ir nebekontroliuojamojo radioaktyvumo lygio santykių suma neviršija 1, priskiriamos nebekontroliuojamosioms atliekoms ir gali būti naudojamos pakartotinai arba tvarkomos kaip įprastos neradioaktyviosios atliekos.
Skystosios radioaktyviosios atliekos (užterštas BEO technologinis vanduo, pavyzdžiui, vanduo, naudojamas reaktoriaus aušinimui ar kitoms BEO reikmėms, ar užteršto vandens valymui naudotos filtravimo medžiagos) klasifikuojamos pagal jose esančių radionuklidų aktyvumą: iki 4·105 Bq/l atliekos laikomos mažai radioaktyviomis, o nuo 4·105 Bq/l (įskaitytinai) – vidutiniškai radioaktyviomis atliekomis. Skystosios radioaktyviosios Ignalinos AE atliekos galutinai apdorojamos jas sukietinant.
Iš pradžių užterštas vanduo kaupiamas saugojimo talpyklose ir vėliau garinamas. Garų kondensatas, siekiant sumažinti radionuklidų kiekį jame, filtruojamas per jonų mainų dervas ir perlito miltelius. Išvalytas vanduo grąžinamas į technologinio vandens ciklą. Garinant dalis radionuklidų lieka koncentrate, todėl šis koncentratas yra saugomas specialioje talpykloje. Eksploatuojant Ignalinos atominę elektrinę ir vėliau iki 2015 metų koncentratas buvo bitumuojamas (sumaišomas su grynu karštu bitumu) dviejuose bitumavimo įrenginiuose. Šis bitumo mišinys saugomas specialiose talpyklose bitumuotų atliekų saugykloje.
Nuosėdos iš koncentrato, jonų mainų dervos iš Ignalinos AE vandens valymo ir skystųjų atliekų apdorojimo sistemų, pagalbinė filtravimo medžiaga (perlitas) yra cementuojamos cementavimo įrenginyje. Šių medžiagų ir cemento mišinys supilamas į statines, jos dedamos į betoninį saugojimo konteinerius, kurie transportuojami į šalia esančią sucementuotų atliekų saugyklą. Ignalinos AE cementuoja ir radioaktyvųjį garinimo koncentratą, kuris anksčiau būdavo bitumuojamas.
Sukietintos visos Ignalinos AE sukauptos, eksploatavimo metu susidariusios ir eksploatavimo nutraukimo metu susidarysiančios skystosios radioaktyviosios atliekos toliau tvarkomos kaip kietosios radioaktyviosios atliekos.
Nuo Ignalinos AE eksploatavimo pradžios susidariusios galutinai neapdorotos kietosios radioaktyviosios atliekos saugomos elektrinės teritorijoje esančiose radioaktyviųjų atliekų saugyklose. Siekiant šias atliekas galutinai sutvarkyti, reikia jas iš saugyklų išimti, surūšiuoti, apibūdinti, apdoroti ir sudėti į atliekynus, užtikrinančius ilgalaikę pasyviąją saugą. Šiuo tikslu VĮ Ignalinos atominė elektrinė pastatė kietųjų radioaktyviųjų atliekų tvarkymo ir saugojimo kompleksą, kuriame kietosios radioaktyviosios atliekos rūšiuojamos, apibūdinamos, įvairiais būdais apdorojamos (presuojamos, deginamos) ir imobilizuojamos (cementuojamos). Taip pat šiame komplekse yra dvi atskiros radioaktyviųjų atliekų saugyklos, skirtos trumpaamžėms ir ilgaamžėms radioaktyviosioms atliekoms saugoti. Komplekse ketinama atliekas apdoroti, kol bus išmontuojama Ignalinos AE, o saugyklose jas saugoti iki bus pastatyti atliekynai ir atliekos perkeltos į juos.
Daugiausia Ignalinos AE eksploatavimo metu susidariusių atliekų yra trumpaamžės, kietosios labai mažai radioaktyvios (A klasės) bei mažai ir vidutiniškai radioaktyvios atliekos (B ir C klasės) atliekos. Šių apdorotų atliekų, parengtų saugykloms ar atliekynams, kiekis ir toliau didės iki bus baigti išmontuoti energetiniai blokai, nes ne visus išmontuojamus įrenginius ir pastatus įmanoma ar tikslinga dezaktyvuoti, t. y. technologinio proceso metu nuo įrenginių, pastatų, konstrukcijų ar jų dalių paviršių specialiu būdu pašalinti radioaktyviąsias medžiagas ir toliau juos naudoti pramonėje arba sutvarkyti kaip įprastas atliekas.
Galutinis radioaktyviųjų atliekų tvarkymo būdas yra dėti jas į radioaktyviųjų atliekų atliekynus. Trumpaamžėms labai mažai radioaktyvioms atliekoms skirtas 60 000 m3 talpos pilkapio formos paviršinis atliekynas, o mažai ir vidutiniškai radioaktyvioms atliekoms – 100 000 m3 sudėtingesnių dirbtinių (inžinerinių) barjerų atliekynas. Ilgaamžės ir labai radioaktyviosios atliekos turi būti sudėtos į giluminį atliekyną. Šio atliekyno projektas tik pradedamas (vykdomi tyrimai, rengiami pirminiai dokumentai ir aikštelės atrankos kriterijai).
Panaudotas branduolinis kuras ir kitos ilgaamžės radioaktyviosios atliekos
Panaudotas branduolinis kuras – tai branduolinis kuras po naudojimo išimtas iš reaktoriaus ir laikomas netinkamu toliau naudoti. Panaudotas branduolinis kuras priskiriamas labai radioaktyvioms ilgaamžėms radioaktyviosioms atliekoms. Šalyse, kuriose panaudotas branduolinis kuras nepriskiriamas radioaktyviosioms atliekoms, jis gali būti perdirbamas, išskiriant naudingas medžiagas vėl naudoti reaktoriuje energijos gamybai, arba apdorojamas kaip radioaktyvios atliekos.
Ilgaamžės radioaktyviosios atliekos – tai atliekos, savo sudėtyje turinčios reikšmingą kiekį radionuklidų, kurių pusėjimo trukmė ilgesnė nei 30 metų. Be panaudoto branduolinio kuro dar prie šios rūšies radioaktyviųjų atliekų priskiriamos aktyvuotos metalinės reaktorių ir kuro rinklių dalys, kuro kanalai, reaktoriaus grafitas, valdymo ir apsaugos sistemos dalys.
Šios atliekos susikaupė veikiant Ignalinos AE, taip pat susidaro elektrinės įrangos išmontavimo metu, jos yra saugomos Ignalinos AE saugyklose.
Nedidelė dalis ilgaamžių radioaktyviųjų atliekų iki 1989 m. susidariusių pramoninės, medicininės ir mokslinės veiklos metu, yra sukaupta ir saugoma uždarytoje Maišiagalos radioaktyviųjų atliekų saugykloje. Šiuo metu vyksta šios saugyklos eksploatavimo nutraukimas. Radioaktyviosios atliekos išimamos iš saugojimo rūsio, supakuojamos ir išgabenamos į Ignalinos AE saugyklas, kur vėliau bus tinkamai apdorotos ir parengtos dėti į atliekynas. Saugyklos eksploatavimo nutraukimo pabaiga numatyta 2025 m.
Lietuvoje per Ignalinos AE veikimo laikotarpį susikaupęs panaudotas branduolinis kuras nėra perdirbamas. Iškrovus iš reaktoriaus, keletą metų jis buvo laikomas greta reaktoriaus įrengtuose aušinimo baseinuose, kur vanduo jį nepertraukiamai aušino, nes panaudotame kure susikaupusios radioaktyviosios medžiagos išskiria didelį šilumos kiekį. Baseinuose kuras buvo laikomas ne mažiau kaip 6,5 metų, vėliau išimamas, dedamas į specialius konteinerius ir saugomas šalia Ignalinos atominės elektrinės esančiose sausojo tipo panaudoto branduolinio kuro saugyklose.
2023 m. pradžioje Ignalinos AE energijos blokuose neliko branduolinio kuro – visas panaudotas ir nepanaudotas branduolinis kuras perkeltas į panaudoto branduolinio kuro saugyklą (PBKS-2).
Sukauptos kietosios ilgaamžės radioaktyviosios atliekos iš dabartinių radioaktyviųjų atliekų saugyklų bus nugabentos į tvarkymo įrenginius, kur bus sutvarkytos (išrūšiuotos atsižvelgiant į radiologines savybes, suformuotos radioaktyviųjų atliekų pakuotės, atitinkančios priimtinumo kriterijus) ir padėtos saugoti į naujus saugojimo įrenginius.
Ignalinos AE abiejų reaktorių ir reaktoriaus kanalų konstrukcijoje buvo panaudota apie 3800 tonų grafito. Išmontuojant reaktorių grafitas turės būti išimtas ir saugiai sutvarkytas. Dalis grafito (reaktoriaus kanalų grafitas) bus sudėtas į specialias plieno statines, kurios bus dedamos į betoninius konteinerius. Taip bus sutvarkyta apie 6,5 proc. viso grafito.
Tiek panaudotas branduolinis kuras, tiek kitos ilgaamžės radioaktyviosios atliekos saugyklose ir kituose saugojimo įrenginiuose bus saugomos laikinai, apie 50 metų, o ateityje dedamos į giluminį atliekyną. Nors jos išliks radioaktyvios tūkstančius metų, tačiau jas sudėjus į giluminį atliekyną, kur dėl gamtinių ir sukurtų inžinerinių barjerų jos bus nepavojingos žmonėms ir aplinkai.
Svarbu paminėti, kad Lietuvoje nėra saugomas panaudotas branduolinis kuras atvežtas iš kitų valstybių. Šis draudimas įtvirtintas Lietuvos Respublikos radioaktyviųjų atliekų tvarkymo įstatymo nuostatose.
Trumpaamžės mažai ir vidutiniškai radioaktyvios atliekos
Trumpaamžės mažai ir vidutiniškai radioaktyvios atliekos yra tos trumpaamžės atliekos, kurių dozės galia nuo paviršiaus viršija 0,2 mSv/h. Šios atliekos susidarė atliekant remonto darbus ar kitus nedidelės apimties darbus Ignalinos AE centrinėje ją eksploatuojant ir eksploatavimo nutraukimo metu, išmontuojant įrangą. Prie šios rūšies radioaktyviųjų atliekų priskiriama nusidėvėjusi ar išmontuojama įranga, vamzdžiai, konstrukciniai elementai, statybinės atliekos.
Trumpaamžės mažai ir vidutiniškai radioaktyvios atliekos yra apdorojamos radioaktyviųjų atliekų tvarkymo įrenginiuose. Siekiant sumažinti atliekų tūrį, jos yra supresuojamos. Vėliau dedamos į betoninius konteinerius, cementuojamos ir saugomos saugyklose Ignalinos AE aikštelėje. Ateityje šios atliekos bus pervežtos į paviršinį mažai ir vidutiniškai radioaktyvių atliekų atliekyną, kurio priežiūra bus vykdoma 300 metų, kol atliekos taps nepavojingos žmonėms ir aplinkai.
Trumpaamžės labai mažai radioaktyvios atliekos
Trumpaamžės labai mažai radioaktyvios atliekos – tai atliekos, kurių dozės galia nuo atliekų paviršiaus yra mažesnė nei 0,2 mSv/h. Todėl joms sutvarkyti naudojami nesudėtingi gamtiniai ir dirbtiniai barjerai, pavyzdžiui tranšėjiniai, ar pilkapio formos paviršiniai atliekynai.
Trumpaamžės labai mažai radioaktyvios atliekos susidaro remontuojant Ignalinos AE įrenginius ir valant patalpas, taip pat eksploatavimo nutraukimo metu. Tai gali būti popieriaus ir vatos atliekos, elektros kabelių gabalai, filtrai, metalinės įrenginių dalys, gumos ir šiluminės izoliacijos medžiagos, statybinės atliekos. Šios atliekos išlieka pavojingos apie 100 metų. Siekiant apsaugoti žmones ir aplinką, trumpaamžės labai mažai radioaktyvios atliekos dedamos į metalinius konteinerius, presuojamos atliekos supresuojamos į ryšulius, kurie apsukami polietileno plėvele ar dedamos į didmaišius ir saugomos saugykloje Ignalinos AE teritorijoje. Šios atliekos dedamos į labai mažai radioaktyvių atliekų atliekyną.
Svarbu paminėti, kad kai kurios mažai užterštos radioaktyviosios atliekos gali būti dezaktyvuotos, t. y. nuo įrenginių, konstrukcijų ar jų dalių paviršių specialiu būdu yra pašalinamos radioaktyviosios medžiagos. Atlikus dezaktyvaciją ir pasitelkus specialius įrenginius pagal galiojančius reikalavimus įsitikinus, kad atliekų aktyvumas neviršija nebekontroliuojamųjų radioaktyvumo lygių ir jų jau nebereikia kontroliuoti radiacinės saugos požiūriu, jos gali būti naudojamos ir tvarkomos įprastais būdais. Pavyzdžiui, dalis įrangos ar metalinės dalys gali būti toliau naudojamos pramonėje arba statybinės atliekos sutvarkomos kaip įprastos.
Panaudoti uždarieji radioaktyvieji šaltiniai
Medicinoje naudojami didelio aktyvumo uždarieji radioaktyvieji šaltiniai (pavyzdžiui, vėžiniams susirgimams gydyti). Pramonėje uždarieji radioaktyvieji šaltiniai dažnai naudojami defektoskopuose, dūmų jutikliuose ir kituose matavimo ar kokybės užtikrinimo įrengimuose. Uždarieji radioaktyvieji šaltiniai naudojami ir moksliniuose tyrimuose. Medicinos, pramonės ar mokslo įstaigos panaudotus uždaruosius radioaktyviuosius šaltinius pirmiausia siekia grąžinti jų gamintojams. Tie šaltiniai, kurių gamintojams grąžinti nepavyksta (dėl gamintojų bankroto ar kitų aplinkybių), turi būti tvarkomi kaip radioaktyviosios atliekos, atsižvelgiant į jų radiologines savybes. Kai kuriuos užtenka atitinkamą laiko tarpą išlaikyti saugyklose, kol suskils radionuklidai ir jas bus galima tvarkyti kaip įprastas atliekas. Kitus reikia sudėti į radioaktyviųjų atliekų atliekynus vadovaujantis priėmimo į juos kriterijais.