Тритий АЭС

-в результате реакции 3Не (п, р)Т в газовом контуре (в газе, заполняющем графитовую кладку) АЭС с РБМК;

в результате (n, T) и (п, р)-реакций быстрых нейтронов на ядрах 14N, 6Li, 10В, 40Са и др., присутствующих в различных материалах, используемых в конструкции реактора.

Часть реакций образования трития протекает непосредственно в реакторной воде (в воде первого контура АЭС с ВВЭР, в воде и пароводяной смеси контура многократной принудительной циркуляции АЭС с РБМК), а часть- в твэлах и стержнях регулирования. Из твэлов и стержней регулирования тритий попадает в реакторную воду при нарушении герметичности оболочек твэлов или стержней регулирования, а также вследствие диффузии - через оболочки или вследствие утечки - через неплотности оболочек. Количество (активность) трития, поступающего из твэлов в теплоноситель, в каждый данный момент различно и зависит как от продолжительности работы реактора, т. е. от количества наработанного в твэлах трития, так и от количества негерметичных твэлов, эксплуатируемых в активной зоне реактора.

На АЭС с ВВЭР с борным регулированием основной реакцией образования трития в теплоносителе является реакция В (п,2α)Т, в отсутствие борного регулирования - реакция активизации дейтерия, т. е. Д (п, γ)Т. На АЭС с РБМК в теплоносителе тритий образуется в основном по реакции Д (п, γ)Т. К тритию, образовавшемуся в теплоносителе, по этим реакциям добавляется тритий утечки из твэлов и стержней регулирования.

Большой разницы между активностью трития в выбросах АЭС с ВВЭР и РБМК (одинаковой мощности) нет. Это обусловлено особенностями контуров, в которых образуется и циркулирует тритий и организацией эксплуатации активной зоны реакторов. Обычно на АЭС с ВВЭР мощность выброса трития и его активность, выбрасываемая, например, за год работы АЭС, несколько больше, чем на АЭС с РБМК. Объемная активность трития в выбросе АЭС с РБМК - 1000 составляет (3-4)х10 -1Бк/л, т. е. мощность выброса трития - максимум порядка 108-109Бк/сут с двух энергоблоков. (В формировании этих значений, естественно, участвует глобальный и естественный тритий, задутый на АЭС приточной вентиляцией.) Поскольку мощность выброса трития невелика, для оценок можно принять, что вне зависимости от типа реактора, работающего на АЭС (технологической схемы АЭС), активность трития, удаляемая с АЭС в атмосферу, за год составляет не более нескольких единиц х1014 Бк, а мощность выброса 107- 109 Бк/сут. Это создает объемную активность трития в приземном слое атмосферы, равную не более нескольких единиц или нескольких десятков Бк/м3. При такой объемной активности трития в приземной атмосфере дозовая нагрузка на индивидуума из населения (верхняя оценка) составит не более 10-8 Зв/год.

Прямые измерения концентрации трития в приземной атмосфере в регионе Чернобыльской АЭС (до аварии 1986 г.) дали значение порядка 5 х10-4 Бк/л, т.е. порядка 0,5 Бк/м3, в других измерениях, например на Игналинской АЭС , - несколько больше, до 1 Бк/м3. Это значит, что оцененная дозовая нагрузка при ингаляции трития примерно в 10 раз меньше указанной ранее и, следовательно, составляет не более 10-3-10-4 допустимой для лиц из ограниченной части населения из-за радиоактивных выбросов АЭС. Примерно такие же значения можно получить по данным для региона Калининской АЭС, где измеренная в 1992 г. объемная активность трития в приземной атмосфере составила 10-4 Бк/л.

Таким образом, приведенные оценки показывают, почему выбросы трития в атмосферу не нормируют и почему нет необходимости контролировать мощность выброса трития с АЭС в атмосферу.

Большая часть трития, наработанного на АЭС, а точнее находящегося в воде первого контура или контура многократной принудительной циркуляции (до 80-85 %), покидает АЭС с жидкими стоками. Поскольку жидкие стоки на большинстве АЭС сбрасываются в водоем-охладитель, в него и поступает тритий, попавший с протечками в стоки: техническую (используемую для охлаждения турбин, другого оборудования), дебалансную и другие удаляемые с АЭС воды. Вполне можно полагать, что за год работы АЭС вода первого контура или контура многократной принудительной циркуляции обновится, и следовательно, весь наработанный и попавший в эти контуры тритий поступит в водоем-охладитель (естественно, за вычетом трития, который был выброшен в атмосферу, но это сравнительно небольшая его доля - не более 20 %).

АЭС и водоем-охладитель - единая система с прямыми и обратными связями между ее блоками - АЭС и водоемом. В этой системе и происходит циркуляция трития, как того, который относится к естественному и глобальному, так и образовавшегося при работе АЭС. Поэтому активность трития, сбрасываемую с АЭС в водоем, можно определить как разность между активностью трития в сбросах жидких стоков с АЭС и активностью трития в воде, забираемой на АЭС из водоема. Добавка трития в воду, взятую на АЭС из водоема, за время ее пребывания на АЭС мала, поэтому сделать это практически не удается. Из-за того, что до пуска АЭС в воде водоема-охладителя активность трития, как правило, не определяли, не удается определить динамику активности во время работы АЭС.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Немного больше об экологии

Влияние промышленности на окружающую среду
Повсюду мы находим людей, заботящихся о Земле. Они горят желанием сделать что-нибудь для создания устойчивого состояния среды. Они спрашивают себя: “Что я могу сделать? Что может сделать правительство? Что могут сделать промышленные корпорации?” Можно решить эти ...

Характеристика загрязнения атмосферы
количество примесей. поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей. выделяемых естественными источниками. относят: пыль (растительного. вулканического. космического происхождения. возникающая при эрозии почвы. частицы морской соли ); тума ...