Радиационные характеристики сжигания каменного угля

Наиболее высока удельная активность золы углей шахт Подмосковного, Донецкого, Азейского бассейнов по ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K.

В России с 1992г. действует лаборатория ГЛАРК – головная лаборатория (в ТЭК) радиационного контроля, которая установливает предельные нормативы радиационных загрязнений выбросами.

Отсюда ограниченное применение золошлаковых отходов ТЭС в стройиндустрии. Нормативными документами ГЛАРК установлены следующие условия использования золы без согласования Минздрава России.

Таблица 14.2

Среднеарифметическая концентрация собственных радионуклидов
в летучей фракции золы, образующейся при сжигании каменного угля

Нуклид	Концентрация
Бк/кг	Ки/кг
40K		7,2·10-9
238U		5,4·10-9
226Ra		5,9·10-9
210Pb		2,5·10-9
210Po		4,6·10-9
232Th		1,9·10-9
228Th		3,0·10-9
228Ra		3,5·10-9

Таблица 14.3

Выбросы естественных радионуклидов и их содержание в атмосфере
в районе расположения ТЭС мощностью 1ГВт (эл)

Радионуклид	Концентрация в воздухе	Плотность загрязнения территории
10-5 Бк/м3	10-18 Ки/л	107 Бк/м2	мКи/км2
226Ra	6,3	1,7		10,5
228Ra	4,1	1,1	9,3	2,5
210Pb	15,0	4,0
210Po	14,4	3,9
232Th	6,3	1,7	–	–
40K	–	–

Удельная эффективная радиоактивность золы должна быть менее 370 Бк/кг.

.

Удельная активность в пробах нефти и пластовых вод должна быть не выше значений, представленных в таблице.

Таблица 14.4

Удельная активность в пробах нефти и пластовых вод

Ингредиент	нефть	пластовые воды
226Ra	420 ± 40 Бк/л	380 ± 45 Бк/л
232Th	340 ± 42 Бк/л	400 ± 50 Бк/л
40K	4200 ± 200 Бк/л	2100 ± 340 Бк/л
в трубах
226Ra	115000 Бк/л
232Th	81500Бк/л
в отложениях на стенках трубопроводов
226Ra	до 52000 Бк/кг – 1,4 мкКи/кг
232Th	до 44000 Бк/кг – 1,2 мкКи/кг

По обследованию 106 скважин максимальные мощности дозы
γ-излучения составляли от 200 до 1750 мкР/ч.

Выше 240 мкР/ч применяют специальные меры защиты от излучений.

Таблица 14.5

Средняя эффективная доза облучения индивидуума
(в пределах бывшего СССР) в 1981-85гг.

Источник излучения	Доза, мкЗв/год
Природные источники (естественный фон)
Техногенно измененный естественный фон: строительные материалы удобрения угольные электростанции	1,36
Медицинские процедуры, рентгенодиагностика
Глобальные радиоактивные выпадения
Работа АЭС (без аварий)	0,17
Источники излучения в промышленности и научных исследованиях	1,6
Суммарная доза	~3500

Таким образом при условии нормальной работы АЭС способны улучшить экологическую обстановку в регионе в сравнении с сооружением ТЭС на твердых топливах (табл. 14.6)

Таблица 14.6

Предотвращаемые экологические потери за год
при нормальной работе АЭС 1000 МВт с ВВЭР

Ингредиенты выбросов	Данные Франции	Данные ФРГ
1000 МВт	1200 МВт
пыль	1200 т	3000 т
NOx
SO2
CO2*	7·106 (по Европе)	9·106 (по Европе)

* при выполнении на ТЭС нормативов по выбросам.

Отчуждение земель с учетом их качества также говорят не в пользу ТЭС. При этом учитываются (табл. 14.7):

а) бонитировка почвы, лесов;

б) сельскохозяйственное рекреационное значение;

в) уровень освоенности.

Другие воздействия на экологию также не в пользу ТЭС: разрушение слоя озона, парниковый эффект – CO₂, кислотные дожди (SO₂ – на 65%, NO_x – 30%, Cl, F – 5%).

На уровне 1990г. ежегодно образовывалось 20 млрд. т CO₂ на 5 млрд. чел населения Земли приходится 4 т/чел в год. По разным странам с наибольшими выбросами СО₂: в России – 12 т/чел в год; в США – 22 т/чел в год.

Таблица 14.7

Сравнение отчуждаемых земельных угодий под ЭС разных типов

Вид энергии, его источник	Потребная площадь, м2/МВт·год
среднее	min–max значения
Уголь		310–8300
Природный газ		220–2700
Гидроэнергетика		325–1200000
Ядерная энергия		200–12000
Жидкое топливо		150–8300
Солнечная энергия		80000–130000
Ветровая энергия		1,6·103–5,7·106
Геотермальная	–	–

Согласно протоколу, ратифицированному Россией в Киото на 2050г выбросы СО₂ должны снизиться до 1 т/чел год. Без развития АЭС этой задачи не выполнить.