Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
2. szám - Illés István: Radioaktív szennyvizek tisztítása
57 Hidrológiai Közlöny 1966. 3. sz. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS . • • . ; Radioaktív szennyvizek tisztítása ILLÉS ISTVÁN* A szennyvíz keletkezésének lehetőségei Ismeretes, hogy az lij iparágak napjainkban számos új szennyvízfajtát hoznak létre. Az új ipari termékek szebbé, érdekesebbé teszik életünket, megalkotásuk a műszaki fejlődés nagy távlatait nyitják meg az emberiség számára. Az előállításuk során keletkező szennyvizek azonban gondot okoznak a vízgazdálkodás területén dolgozó szakembereknek. Az újfajta szennyvizek új szennyvíztisztítási technológiák alapján tisztíthatók, amelyek az esetek többségében hosszabb-rövidebb idő alatt kidolgozhatók, hiszen a szennyeződések lényegében azonos, többnyire már ismert alaptípusokra vezethetők vissza. A szennyviztechnológusnak tehát minden újfajta szennyvíz esetében ezeket az alaptípusokat kell felismerni és a zömmel ismert szennyvíztisztítási fokozatokat kell megfelelő kombinációban alkalmazni. A radioktív szennyvizek esetében a helyzet súlyosabb. Ez a szenny víztípus semmiféle eddig ismert alaptípusra sem vezethető vissza. Alaptulajdonsága a radioaktivitás, mely semmiféle vegyi és fizikai folyamattal nem szüntethető meg. Megjegyzendő, hogy ezt az alaptulajdonságot kísérhetik egyéb — más szennyvizeknél már megismert — tulajdonságok is, mint pl. savas, vagy lúgos pH érték, szerves anyagtartalom stb., a tisztítási feladatot azonban nem ezek jelentik, mivel ezeknek a megszüntetése eddig sem okozott nehézséget [5, 7]. A modern természettudományokban és technikában a század első évtizedében kezdték alkalmazni az izotópos indikáció (nyomjelző) módszerét. Ez a módszer azon alapszik, hogy egyes izotópok kémiai folyamatok során nem válnak szét egymástól, mégis különleges sajátságaik (pl. radioaktivitásuk, különböző tömegük) folytán külön kimutathatók. Az eljárás lényege, hogy valamely anyag atomjainak egy részét az izotópjukkal cserélik ki. Ennek az ún. jelzett atomnak (mely a kiindulási feltevés szerint a kémiai átalakulások közben ugyanúgy viselkedik, mint az anyag többi atomja) az útja az átalakulások során különféle módszerekkel nyomon követhető. Ilyen jellegű vizsgálatokat stabil (tehát nem radioaktív) és instabil (radioaktív) izotópokkal egyaránt végeztek. Ismeretes, hogy az izotópok valamely kémiai elem atomjainak azonos magtöltésű, egymástól tömegükben különböző változatai. Mivel a kémiai sajátosságot a magtöltés (vagyis a protonok száma) szabja meg, az ilyen atomféleségek — a hidrogénatom és izotópjai kivételével — gyakorlatilag azonos kémiai sajátságúak és a periódusos rendszernek ugyanarra a helyére kerülnek. Az izotóptechnika rohamos fejlődése folytán a hasadó anyagoknak atomreaktorokban történő feldolgozása révén a mesterséges radioaktív izotópok nagy választéka és mennyisége áll rendelkezésre. Emellett új módszerek kidolgozása révén gyakorlatilag valamennyi elem stabil izotópjait is elő tudják állítani, sőt ma mér több száz jelzett vegyület készen is kerül a kereskedelmi forgalomba. * Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem. Vízgazdálkodási Tanszék, Budapest. Izotópos indikációs vizsgálatokhoz a stabil izotópok közül a nehézhidrogén (H 2), az oxigén 18-as (0 1 8), a szén 13-as (C 1 3) és a nitrogén 15-ös izotópját (N 1 5) használják, míg a radioaktív izotópok közül a leggyakrabban a tríciumot (H 3), a szén 14-es (C 1 4), a nátrium 24-es (Na 2 4), a foszfor 32-es (P 3 2), a kén 35-ös (S 3 5), a kálium 40-es és 42-es (K 4°, K 4 2), a kalcium 45-ös (Ca 4 5), a vas 55-ös és 59-es (Fe 5 5, Fe 5 9), a kobalt 60-as (Co 6 0) és a jód 131-es (J 13 1) izotópjait használják [3, 8]. Ilyen vizsgálatok ipari folyamatok ellenőrzésénél éppen úgy használatosak, mint a gyógyítás területén. Természetszerűleg a vizsgálatokhoz szükséges izotópok a vizsgálatok jellegétől függően esetenként mások. Radioaktív szennyvíz tehát ott keletkezhet, ahol atomenergia termelés folyik, vagy ahol radioaktív izotópokat állítanak elő és használnak fel. A radioaktív szennyvizek kezelése A radioaktív szennyvizek kezelése két csoportba sorolható : 1. a szennyvíz tisztítása, 2. a szennyvíz elhelyezése. A tisztítás folyamata szintén összetett. Alapvetően két része van: a) a radioaktív szennyeződés eltávolítása, b) egyéb káros szennyeződések eltávolítása (utóbbiakkal a cikk nem kíván foglalkozni, a szokásos módszerekhez tartozik). Az elhelyezés hasonlóképpen többféle feladathoz kapcsolódik : a) a szennyvízből eltávolított radioaktív anyagok elhelyezése, b) a szennyvízből kivont egyéb káros szenynyeződések elhelyezése, c) a tisztított szennyvíz elhelyezése. Tisztítás Ismeretes, hogy nem minden elem aktiválható. így nem minden anyag lesz sugárfertőzött, ha radioaktív behatás alá kerül, pl. a víz sem. Ha radioaktív szennyvizekről esik szó, akkor szabatosan radioaktív szennyezettségeket tartalmazó szennyvizeknek kellene azokat nevezni, hiszen nem a szennyvíz, hanem a benne szállított egyes anyagok lehetnek radioaktív tulajdonságúak. A tisztítás elsődleges feladata tehát a radioaktív szennyezettségű részek vízből való kivonása. Ez a feladat a gyakorlatban lehet igen súlyos, de lehet esetenként elhanyagolható is. Az aktivitás veszélyes okozója, a sugárfertőzés ugyanis a különféle radioaktív anyagoknál más és más. A sugárártalom időtartama az illető anyagsugárzás nemétől, sugárzás energiájától és felezési idejétől függ, ennek nagysága viszont igen széles határok között mozog. Az 1. táblázat néhány
