Ядерная энергетика и применение изотопных источников из-
лучения приводят к постоянному накоплению радиоактивных от-
ходов, дальнейшее использование которых нецелесообразно. По
приближенным оценкам, в настоящее время в мире накопилось
несколько миллионов тонн таких отходов общей активностью
5,9 • 1019 Бк, из них 13 % особо активны и токсичны. Отходы захо-
роняют в специальных контейнерах. Однако контейнеры сами яв-
ляются сильными и долгодействующими источниками излучения.
Одним из возможных мест захоронения радиоактивных отхо-
дов являются геологические формации каменной соли. Выбор для
захоронения геологических формаций каменной соли обусловлен
отсутствием в этих местах грунтовых вод (каменная соль хорошо
растворяется в воде). Под действием радиации в каменной соли
может происходить радиолиз (образование коллоидов, выделение
хлора). Отсутствие грунтовых вод обеспечивает локализацию про-
дуктов радиолиза, что крайне важно для экологии.
Каменная соль представляет собой кристаллы хлорида натрия
с большой концентрацией примесных дефектов (металлы, ОН\",
дислокации, коллоидные центры и др.), поэтому воздействие ра-
диации на каменную соль имеет свою специфику. Наличие в ядер-
ных отходах различных радиоактивных элементов (в том числе с
периодом полураспада в тысячу лет и более) приводит к длитель-
ному воздействию радиации. Это обусловливает сложную кинети-
ку накопления центров окраски и продуктов радиолиза, сопрово-
327
ждаемую сильным радиационным нагревом каменной соли и ее
разложением. Основными факторами, влияющими на разложе-
ние, являются поглощенная доза, ее мощность и температура.
Наиболее типичными отходами, возможности захоронения
которых активно изучаются, является отработанное горючее ядер-
ных реакторов, которое в основном содержит осколки деления
урана и плутония. Такие отходы получаются после разгрузки реак-
тора и для транспортировки требуют выдержки в течение несколь-
ких лет. Отходы герметически упаковывают в контейнеры из не-
ржавеющей стали (стандартный размер в США: диаметр 0,42 м,
высота 3 м, толщина стенок 5 мм).
Для снижения радиоактивности отходы смешивают с нерадио-
активным наполнителем (боросиликатные стекла, керамика на
основе оксида титана и др.). Начальное тепловыделение из такого
наполненного контейнера составляет около 3 кВт и связано глав-
ным образом с у-излучением.
Контейнеры помещают в вертикальную скважину глубиной
6 м в пласте каменной соли и сверху засыпают измельченной ка-
менной солью. Расстояние между скважинами — 50—100 м. В та-
ком случае кинетика изменений мощности дозы (Д) описывается
выражением:
dt p
где А — коэффициент пропорциональности (перевод Дж/кг в
рад); Ф; — интенсивность у-излучения на расстоянии d; E{ — энер-
гия у-квантов (обычно 0,03—1,5 МэВ); ци/, \\хсЬ цо/ — коэффициен-
ты ослабления у-излучения в источнике, стальных стенках и окру-
жающей среде соответственно; \\xai/p — массовый коэффициент
поглощения у-излучения в каменной соли; R — радиус контейне-
ра источника; / — толщина стенок контейнера; d — расстояние от
точки в пласте каменной соли до контейнера; t — рассматривае-
мое время радиоактивного распада материала источника.
Расчет зависимости радиационных параметров по выражению
E.4) ведется по специальным программам ЭВМ. Получаемые на
ЭВМ зависимости хорошо описывают экспериментально установ-
ленную кинетику радиационных процессов (рис. 5.4). Выражение
E.4) можно использовать для практических оценок параметров с
точностью 15—30 %.
При поглощении у-излучения вокруг контейнера с радиоак-
тивными отходами происходит повышение температуры в слое ка-
328 ¦ : ... ¦¦...¦-¦ .¦.¦\'¦-.•.: ¦, ¦ ;¦¦¦.. ¦¦: ;¦.! ¦ ¦
10
10 t, годы
Рис. 5.4. Изменение во времени мощности дозы К у-излучения контейнера
с радиоактивными отходами в пласте каменной соли на различном расстоя-
. нии (см) от стенки контейнера / — 0,25; 2—4; 3—8; 4—12
300
1
10
10\'
10\'
10 t, годы
Рис. 5.5. Изменение температуры при поглощении в пласте каменной соли
у-излучения в зависимости от расстояния от стенки контейнера:
мощность у-излучения и расстояния от стенки контейнера те же, что на рис, 5.4. ГТ — геотер-
мальная температура на глубине 450 м
менной соли толщиной 10—20 см. Расчет кинетики радиационно-
го нагрева дает зависимость с максимумом и весьма медленным
спадом температуры (рис. 5.5). Только после длительного хране-
ния радиоактивных отходов (порядка 104 лет) температура окру-
жающей среды достигает нормального геотермического уровня.
В хранилищах радиоактивных отходов интенсивный радиолиз
(образование металлических коллоидов и хлора) осуществляется
также в течение длительного периода — до 103—104 лет. Выделе-
22-S023 329
, ние хлора в пластах каменной соли является дополнительным
j фактором поражения окружающей среды. Процесс радиолиза в
t пластах каменной соли зависит от мощности дозы и радиоактив-
ного нагрева (см. рис. 5.4 и 5.5). При этом более 80 % продуктов ра-
f диолиза выделяются в слое каменной соли толщиной до 5 см (при
1. начальной мощности у-излучения 1,3 кГр/ч (см. рис. 5.4).
j Для оценки концентрации радиоактивных дефектов в пластах
з каменной соли можно использовать запасенную на радиационных
;. дефектах энергию. Экспериментально найденные зависимости за-
% пасенной энергии в кристаллах NaCl от поглощенной дозы, ее
.- мощности и температуры используют для оценки радиационных
процессов в пластах каменной соли на местах захоронения радио-
я активных отходов и позволяют оценить уровень радиационной на-
грузки (а также химическое влияние радиологического хлора) на
окружающую среду.
Обнаружение и определение степени заражения отравляющими и
сильнодействующими ядовитыми веществами воздуха, местности,
сооружений, оборудования, транспорта, одежды, продовольствия,
воды, кормов и других объектов производят с помощью приборов
химической разведки или путем взятия проб и последующего ана-
лиза их в химических лабораториях. Принцип обнаружения и оп-
ределения ОВ приборами химической разведки основан на изме-
нении окраски индикаторов при взаимодействии их с ОВ. Тип ОВ
определяют по виду окраски, концентрацию — по интенсивности
окраски в сравнении с эталоном. Основным прибором химиче-
ской разведки является войсковой прибор химической разведки
(ВПХР). Масса прибора — 2,3 кг, чувствительность к фосфорорга-
ническим ОВ — до 5 • 10~6 мг/л, к фосгену, синильной кислоте и
хлорциану — до 5 ¦ 10~3 мг/л, к иприту — до 2 • 10\"~3 мг/л, диапа-
зон рабочих температур — от —40 до +40 °С.
В комплект прибора входят: ручной насос, насадка к насосу,
бумажные кассеты с индикаторами, трубки, защитные колпачки,
противодымные фильтры, грелки, патроны, лопатка для взятия
проб, штырь и инструкция по эксплуатации, в которой подробно
изложены последовательность операций и методика работы с при-
бором.
С помощью прибора химической разведки медицинской и ветери-
нарной служб (ПХР-МВ) можно выполнять те же операции, что и с
ВПРХ, но кроме этого определять виды возбудителей инфекцион-
ных заболеваний в пробах воды, почвы и других материалах.
ПХР-МВ, в отличие от ВПХР, позволяет прокачивать воздух одно-
временно через пять индикаторных трубок комплекта индикатор-
330 . \' ,. ..
ных средств. Для определения ОВ и ядов в воде используют хими-
ческие реактивы, изменяющие свою окраску при взаимодействии
с ядовитыми веществами. Отравляющие вещества в кормах и про-
довольственных пробах определяют методом воздушного экстра-
гирования с последующим прокачиванием зараженного воздуха
через пробу или воду и определения в них отравляющих или ядо-
витых веществ.
§ 5.5. ТЕРРОРИСТИЧЕСКИЕ АКТЫ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Реальность современного мира свидетельствует о том, что акты
террора, ранее достаточно редкие явления, стали повседневными
и привычными событиями во многих странах. Россия первой сре-
ди крупных государств мира на рубеже тысячелетий стала жертвой
международного терроризма. Наша страна на своем опыте сполна
испытала, что современный международный терроризм и сопря-
женные с ним миграция хорошо вооруженных и обученных боеви-
ков, контрабанда оружия, незаконный оборот наркотиков превра-
тились в один из основных факторов, подрывающих стабильность
и мир на всей планете. Сегодня международный терроризм по су-
ществу стал геополитическим вызовом всему мировому сообщест-
ву.