Высокоактивные отходы ( ВАО ) — это тип ядерных отходов, образующихся при переработке отработанного ядерного топлива. [1] Они существуют в двух основных формах:
Жидкие высокоактивные отходы обычно временно хранятся в подземных резервуарах в ожидании остекловывания. Большая часть высокоактивных отходов, созданных Манхэттенским проектом и программами вооружения Холодной войны , существует в этой форме, поскольку финансирование дальнейшей переработки обычно не было частью первоначальных программ вооружения. Как отработанное ядерное топливо, так и остеклованные отходы рассматриваются [2] как подходящие формы для долгосрочного захоронения после периода временного хранения в случае отработанного ядерного топлива.
ВАО содержат много продуктов деления и трансурановых элементов, образующихся в активной зоне реактора , и являются типом ядерных отходов с самой высокой активностью. ВАО составляют более 95% от общей радиоактивности, образующейся в процессе ядерной энергетики. Другими словами, в то время как большинство ядерных отходов представляют собой отходы низкого и среднего уровня активности, такие как защитная одежда и оборудование, загрязненные радиацией, большая часть радиоактивности , образующейся в процессе ядерной энергетики, приходится на высокоактивные отходы.
Некоторые страны, в частности Франция, перерабатывают коммерческое отработанное топливо.
Высокоактивные отходы очень радиоактивны и, следовательно, требуют специальной защиты при обращении и транспортировке. Первоначально они также нуждаются в охлаждении, поскольку генерируют много тепла. Большая часть тепла, по крайней мере после распада короткоживущих нуклидов, исходит от среднеживущих продуктов деления цезия-137 и стронция-90 , период полураспада которых составляет порядка 30 лет.
Типичный большой ядерный реактор мощностью 1000 МВт производит 25–30 тонн отработанного топлива в год. [3] Если бы топливо было переработано и остекловано , объем отходов составил бы всего около трех кубических метров в год, но остаточное тепло было бы почти таким же.
Общепринято, что окончательные отходы будут захоронены в глубоких геологических хранилищах , и многие страны разработали планы по созданию таких площадок, включая Финляндию , Францию , Японию , США и Швецию .
Высокоактивные отходы — это высокорадиоактивные отходы, образующиеся в результате переработки отработавшего ядерного топлива, включая жидкие отходы, образующиеся непосредственно при переработке, и любые твердые материалы, полученные из таких жидких отходов, которые содержат продукты деления в достаточных концентрациях; и другие высокорадиоактивные материалы, которые определены в соответствии с действующим законодательством как требующие постоянной изоляции. [4]
Отработанное (использованное) реакторное топливо .
Отходы переработки .
Высокоактивные радиоактивные отходы хранятся в бассейнах выдержки отработавшего топлива в течение 10 или 20 лет , а затем могут быть помещены в хранилища с сухими контейнерами .
В 1997 году в 20 странах, на долю которых приходится большая часть мирового производства ядерной энергии, емкость хранения отработанного топлива на реакторах составляла 148 000 тонн, из которых 59% было использовано. Емкость хранения вне реактора составляла 78 000 тонн, из которых 44% было использовано. [5]