Системный подход к нормативному регулированию безопасности при обращении с ра-диоактивными отходами (стр. 2 из 5)
В качестве элемента системы обращения с РАО принята простейшая неделимая с точки зрения поставленной цели часть системы - конкретный вид деятельности (способ обращения) с определенного вида РАО, требующий регламентации. С точки зрения системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО элементом является регулирующее воздействие на каждый конкретный вид деятельности с РАО.
В результате такого расчленения системы обращения с РАО (декомпозиции системы в пространстве) ее можно представить в виде древовидной иерархической структуры (рис.2).
Группы объектов, на которых образуются (накоплены) РАО и обращаются с РАО
Виды РАО (агрегатное состояние, уровень активности)
Способы обращения (виды деятельности) с РАО, требующие регламентации
Рис.2. Иерархическая структура системы обращения с РАО
Расчленение системы обращения с РАО на функциональные подсистемы – группы объектов, на которых обращаются с РАО, приведено в табл. 1.
Таблица 1
Система обращения с РАО в России. Функциональные подсистемы (группы объектов обращения с РАО)
| 1. Добыча урановой руды (подземное выщелачивание, карьерная добыча, шахтная добыча) |
| 2. Гидрометаллургические заводы. Обогащение урановой руды производство уранового концентрата закись-окись урана U3O8 ест (растворение в кислоте, окисление, экстракция или ионный обмен) |
| 3. Сублиматные производства. Конверсия и очистка концентрата U3O8 ест ®уранилнитрат UO2 (NO3)2® урантриоксид UO3 ® двуокись урана UO2® тетрафторид урана UF4 ест® гексафторид урана UF6 ест |
| 4. Разделительные производства. Обогащение урана UF6 ест ® UF6 обогащ |
| 5. Производство ядерного топлива: Производство таблетированного уранового ядерного топлива. Производство таблетированного МОХ – топлива. Производство виброуплотненного МОХ-топлива. Гексафторид урана UF6 обогащ ® UO2® таблетки (смесь порошков) ® твэл® твс |
| 6. Объекты ядерно-химического комплекса: производство изотопной продукции, переработка ОЯТ. Обращение с РАО, накопленными при получении оружейного плутония, конверсии оружейного плутония, переработке ОЯТ, производстве изотопной продукции |
| 7. Атомные станции |
| 8. Исследовательские реакторы, критические стенды и сборки, мощные источники ионизирующего излучения |
| 9. Корабли военно-морского и суда гражданского флотов с ядерными энергетическими установками и иными радиационными источниками |
| 10. Объекты использования источников ионизирующего излучения, включая радиоактивные вещества и изделия на их основе, в различных отраслях промышленности, медицине и сельском хозяйстве (радиационно-химические технологии, промышленная дефектоскопия, промышленная радиография, радиоизотопная энергетика, медицинская, геофизическая, ядерно-аналитическая аппаратура и др.) |
| 11. Объекты сбора, переработки, кондиционирования, хранения и долговременного хранения (захоронения) РАО (система спецкомбинатов "Радон") |
| 12. Объекты использования ядерных взрывов в мирных целях |
| 13. Объекты добычи руд и сырья, на которых образуются РАО с природной радиоактивностью |
В целях обеспечения полноты в систему обращения с РАО включена подсистема 13, не регулируемая Федеральным законом "Об использовании атомной энергии" и включающая группы объектов, на которых образуются РАО с природной радиоактивностью (238U, 232Th, 226Ra, 210Pb, 210Po, 228Th, 228Ra, 222Rn, 220Rn, 40K и др.). К этой подсистеме относятся десятки объектов, в том числе объекты добычи руд современных и погребенных россыпей Au, Pt, Sn, Zr, Ti, W, Ta, Nb, руд коренных месторождений Ta, Nb, углей, лигнитов, горючих сланцов, торфа; стекольного песка; строительного сырья (гравий, песок, глина); нефти и газа; руд коренных месторождений благородных, редких, цветных и черных металлов; горно-химического сырья (фосфориты, апатиты, калийные соли, слюды, калиевые полевые шпаты, рассолы, минеральные воды).
В табл. 2 и 3 в качестве примера приведены результаты системного подхода к обращению с РАО, образующимися при производстве ядерного топлива (подсистема 5), и РАО ядерно-химического комплекса (подсистема 6). Из таблиц видно, что даже для 2 из 13 функциональных подсистем количество видов РАО с учетом их агрегатного состояния, физико-химических свойств, удельной активности и радионуклидного состава очень велико.
Таблица 2
Результаты системного анализа обращения с РАО, образующимися при производстве ядерного топлива
| Функциональная подсистема - источник образования РАО | Подсистемы по видам РАО | Способы обращения с РАО.Принимаемые решения |
 Производство ядерного топлива: Производство таблетированного уранового ядерного топливаПроизводство таблетированного МОХ-топливаПроизводство виброуплотненного МОХ-топлива Гексафторид урана UF6 обогащ ® UO2® таблетки (смесь порошков) ® твэл® твс | 5.1. Газообразные отходы (ГРО), вентиляционные выбросы | 5.1.1. Сбор, очистка (выдержка), выброс в атмосферу |
| 5.2. Твердые радиоактивные отходы (ТРО) (среднеактивные и низкоактивные) | ||
| 5.2.1.Твердые радиоактивные технологические отходы (среднеактивные и низкоактивные) | 5.2.1.1. Сбор, повторное использование | |
| 5.2.2.Твердые радиоактивные нетехнологические отходы (среднеактивные и низкоактивные) | 5.2.2.1. Сбор ТРО, хранение (выдержка), переработка, кондиционирование, хранение5.2.2.2. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)5.2.2.3. Захоронение кондиционированных ТРО | |
| 5.3. Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) (среднеактивные и низкоактивные) | ||
| 5.3.1. .Жидкие радиоактивные технологические отходы | 5.3.1.1. Сбор ЖРО5.3.1.2. Переработка ЖРО (нейтрализация)5.3.1.3. Размещение в хвостохранилище5.3.1.4. Реабилитация площадки хвостохранилища | |
| 5.3.2. Жидкие радиоактивные нетехнологические отходы (воды спецпрачечных и душевых) | 5.3.2.1. Сбор ЖРО5.3.2.2. Переработка ЖРО (нейтрализация)5.3.2.3. Размещение в хвостохранилище5.3.2.4. Реабилитация площадки хвостохранилища5.3.2.5. Радиоактивные жидкие сбросы | |
| 5.4. Отходы вывода объектов из эксплуатации | 5.4.1. Сбор ЖРО, очистка, хранение | |
| (выдержка), переработка, кондицио- | ||
| нирование, хранение | ||
| 5.4.2. Сбор ТРО, хранение (выдержка), переработка, кондиционирование, хранение5.4.3. Захоронение кондиционированных РАО5.4.4. Реабилитация территории | ||
Таблица 4
Результаты системного анализа обращения с РАО ядерно-химического комплекса
| Функциональная подсистема - источник образования РАО | Подсистемы по видам РАО | Способы обращения с РАО.Принимаемые решения |
 Объекты ядерно-хими-ческого комплекса: производство изотопной продукции, переработка ОЯТ. Обращение с РАО, накопленными при получении оружейного плутония, конверсии оружейного плутония, переработке ОЯТ, производстве изотопной продукции | 6.1. Газообразные отходы, вентиляционные выбросы | 6.1.1. Сбор, очистка (выдержка) и выброс в атмосферу |
| 6.2. Жидкие радиоактивные отходы | ||
| 6.2.1. Жидкие технологические низкоактивные отходы | 6.2.1.1. Сбор, хранение (выдержка), переработка методами упаривания, коагуляции, фильтрации, ионного обмена, селективной сорбции, электродиализа6.2.1.2. Кондиционирование и хранение6.2.1.3. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.2.1.4. Захоронение кондиционированных отходов6.2.1.5. Возврат очищенной воды на повторное использование6.2.1.6. Радиоактивные жидкие сбросы в промышленные водоемы6.2.1.7. Хранение в промышленных бассейнах и водоемах6.2.1.8. Захоронение ЖРО в геологические формации | |
| 6.2.2. Жидкие технологические среднеактивные отходы (дренажно-десорбирующие растворы, дезактивационные растворы, растворы от промьвки экстрагента и экстракторов, конденсаты спецгазоочистки, концентраты, пульпы, сорбенты, шламы) | 6.2.2.1. Сбор и временное хранение в емкостях6.2.2.2. Хранение в пульпохранилищах6.2.2.3. Переработка методом упаривания6.2.2.4. Возврат очищенной воды на повторное использование6.2.2.5. Кондиционирование и хранение 6.2.2.6. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.2.2.7. Захоронение кондиционированных отходов6.2.2.8. Радиоактивные жидкие сбросы в промышленные водоемы6.2.2.9. Хранение в промышленных бассейнах и водоемах6.2.2.10. Захоронение ЖРО в геологические формации | |
| 6.2.3. Жидкие технологические высокоактивные отходы | ||
| 6.2.3.1. Жидкие высокоактивные растворы от переработки различных типов облученных блоков и твэлов | 6.2.3.1.1. Хранение в емкостях6.2.3.1.2. Фракционирование6.2.3.1.3. Кондиционирование (остекловывание), хранение6.2.3.1.4. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.2.3.1.5. Захоронение кондиционированных отходов | |
| 6.2.3.2. Высокоактивные пульпы, гидратные, сульфидные, ферроцианидные осадки | 6.2.3.2.1. Сбор и хранение в емкостях6.2.3.2.2. Кондиционирование (остекловывание), хранение6.2.3.2.3. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.2.3.2.4. Захоронение кондиционированных отходов | |
| 6.2.3.3. Жидкие нетехнологические низко- и среднеактивные отходы (дренажные воды, стоки спецпрачечных и душевых) | 6.2.3.3.1. Сбор, переработка, кондиционирование, хранение6.2.3.3.2. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.2.3.3.3. Захоронение кондиционированных отходов6.2.3.3.4. Радиоактивные жидкие сбросы в промышленные водоемы6.2.3.3.5. Хранение в промышленных бассейнах и водоемах | |
| 6.3. Твердые радиоактивные отходы | ||
| 6.3.1. Твердые низко- и среднеактивные отходы | 6.3.1.1. Сбор, хранение (выдержка), переработка методом прессования, кондиционирование, хранение6.3.1.2. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.3.1.3. Захоронение кондиционированных отходов | |
| 6.3.2. Твердые высокоактивные отходы | 6.3.2.1. Сбор, хранение (выдержка), переработка методом прессования, кондиционирование, хранение6.3.2.2. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение) 6.3.2.3. Захоронение кондиционированных отходов | |
| 6.4. Отходы вывода объектов из эксплуатации | 6.4.1. Сбор ЖРО, очистка, хранение (выдержка), переработка, кондиционирование, хранение6.4.2. Сбор ТРО, хранение (выдержка), переработка, кондиционирование, хранение6.4.3. Транспортирование кондиционированных отходов на долговременное хранение (захоронение)6.4.4. Захоронение кондиционированных РАО | |
В результате анализа 13 подсистем было показано, что для регулирования безопасности всей системы обращения с РАО в России требуется более 70 направлений принятия решений по видам РАО и более 250 направлений для принятия решений по способам обращения с ними. Это означает, что необходимо создание такого же количества НД. Такой процесс обращения с РАО был бы раздробленным, неуправляемым и практически не регулируемым. Системный анализ позволил перейти от вербального (словесного) описания проблемы к формальному - созданию концептуальной модели системы безопасного обращения с РАО, являющейся формализованным представлением начальной цели - "модели желаемого будущего" (рис.3).