Az atomenergia megjelenése ígéretes lehetőségeket kínál az alacsony költségű és rendkívül hatékony energiaforrások számára. A nukleáris hulladék megfelelő elhelyezése azonban továbbra is nagy kihívást jelent.
A nukleáris hulladék az egyik legnehezebben kezelhető hulladékfajta, mivel rendkívül veszélyes. Ezért feltárjuk a legnagyobb nukleáris hulladék ártalmatlanítási problémáit és megoldásait.
A nukleáris folyamatokból származó anyagokat, amelyek vagy természetesen radioaktívak, vagy más radioaktív elemekkel szennyezték, az ún. nukleáris hulladék.
Az atomenergia termelési folyamata során kisugárzott hulladék. Sok vita folyik arról, hogyan kell ezeket a hulladékokat ártalmatlanítani, és ez különösen igaz a nagy aktivitású hulladékok (HLW) esetében.
Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) szerint a nukleáris hulladékot hat általános kategóriába sorolják. Ezek tartalmazzák:
- Atomreaktorokból származó elhasznált nukleáris üzemanyag
- Az uránérc bányászatából és őrléséből származó uránmalmi zagy
- Kiégett nukleáris fűtőelemek újrafeldolgozásából származó nagy aktivitású hulladék
- Alacsony aktivitású hulladék
- Védelmi programokból származó transzurán hulladék.
- Természetben előforduló és gyorsítóval előállított radioaktív anyagok.
A nukleáris hulladékok elhelyezése vagy a radioaktív hulladékok kezelése az atomenergia-termelés fontos része, és néhány nagyon fontos és szigorú irányelvet be kell tartaniuk az atomerőműveknek és más vállalatoknak.
Ezek az irányelvek biztosítják, hogy minden nukleáris hulladékot biztonságosan, körültekintően és a lehető legkevesebb életkárosodással (legyen az állati vagy növényi) ártalmatlanítsanak. Az atomerőműben radioaktív nukleáris hulladék keletkezik, amely komoly károkat okozhat az emberi egészségben és a környezetben
Kerülni kell az ilyen radioaktív nukleáris hulladékkal való érintkezést. Az atomenergiáról egyes országokban nem lehet szót ejteni anélkül, hogy fel ne nevelné az úgynevezett „nukleáris hulladék” problémáját, míg más országokban ez aligha számít.
Tartalomjegyzék
10 legnagyobb nukleáris hulladék ártalmatlanítási problémája és megoldása
Meg fogjuk vizsgálni a nukleáris hulladékok elhelyezésének problémáit és megoldásait, és ez érdekesnek ígérkezik.
A nukleáris hulladékok elhelyezésének problémái
- Nincs hosszú távú tárolási megoldás
- Drága a tisztításhoz
- Hosszú felezési idő
- A specifikáció problémája
- söprés
- A nukleáris hulladék újrafeldolgozása káros
1. Nincs hosszú távú tárolási megoldás
Nincsenek biztonságos, hosszú távú hulladéktárolók, pedig az atomerőművek 11 működő atomreaktorból szolgáltatják a világ villamos energiájának 449 százalékát.
A radioaktív hulladék kezelésének elsődleges módja jelenleg az, hogy egyszerűen eltároljuk valahol, és később megpróbáljuk kitalálni, mit kezdjünk vele. Évtizedek óta az egyik általánosan használt „tárolóhely” a tengereink és óceánjaink, mivel nagy képességük van a sugárzás hígítására.
Például a British Nuclear Fuels Sellafield-i üzeme az 1950-es évek óta helyezi le a nukleáris hulladékot az Ír-tengerben. Hasonló gyakorlatokat számos más helyen is feljegyeztek, például szovjet tengeralattjárók radioaktív reaktorainak és fegyvereinek lerakását a Jeges-tengerbe, vagy számtalan nukleáris hulladékkal megtöltött tartályt San Francisco partjai mentén.
Az ilyen veszélyes anyagok kezelésének ez a módja azonban nem biztonságos, mivel a radioaktív szennyeződés átterjed tengeri ökoszisztémánkon, és károsítja a víztestet és a benne lévő fajokat.
2. Tisztítása drága
A nukleáris hulladék eredendően veszélyes természete miatt nagyon költséges a tisztítása, és negatívan befolyásolhatja a tisztításban részt vevők egészségét.
Például egy kellemetlen forgatókönyv történt Észak-Németország gyönyörű erdői alatt. Az egykori sóbánya, az Asse, amelyet az 126,000-es években 1970 XNUMX konténer radioaktív hulladék tárolására használtak nukleáris hulladéktárolóként, az összeomlás jeleit mutatja.
Bár már 1988-ban komoly falrepedések jelentek meg, a kormány csak a közelmúltban döntött arról, hogy az atomhulladékot el kell szállítani!” Németországnak évente 140 millió euróba kerül csak a vizsgálatban részt vevők biztonsági intézkedéseinek követése, a hulladék tényleges áthelyezése nem.
A nukleáris hulladék elszállítása önmagában is jelentős kockázattal jár. Ha a tárolóba szállítás során baleset történik, az ebből eredő környezetszennyezés pusztító lehet.
Nagyon magasak a költségek, ha mindent fel kell takarítani, és mindent újra biztonságossá tenni az emberek, állatok és növények számára. A kiömlött radioaktív anyagok feltakarításának nincs egyszerű vagy könnyű útja; ehelyett évekbe telhet annak biztosítása, hogy egy terület biztonságos legyen az életben, vagy akár újra meglátogassa.
Nagyon súlyos balesetek esetén sok tíz évbe telhet, amíg a dolgok újra normálisan fejlődnek vagy normálisan élnek.
3. Hosszú felezési idő
Ha kíváncsi arra, hogy mi a felezési ideje a radioaktív elemekben, ez egyszerűen az az idő, amely szükséges ahhoz, hogy a radioaktív atommagok 50%-os lebomláson menjenek keresztül.
Mára a maghasadás termékeinek hosszú felezési ideje van. Ez azt jelenti, hogy sok ezer évig továbbra is radioaktívak maradnak, azaz hosszú ideig sugároznak, így mindvégig potenciális veszélyt jelentenek. Tehát nem dobhatók nyílt területen.
Továbbá, ha bármi történne azokkal a hulladékpalackokkal, amelyekben a nukleáris hulladékot tárolják, ez az anyag rendkívül illékony és veszélyes lehet az elkövetkező években. A radioaktív nukleáris hulladékok élettartama nagyon hosszú.
4. A specifikáció problémája
A radioaktív hulladékok ártalmatlanításának fő problémája az, hogy a kormányok ragaszkodnak a félretett hamuba fojtott nukleáris üzemanyag radioaktív hulladékként történő meghatározásához, és tisztességtelenül azt állítják, hogy a tárolás oka nem az, hogy soha nem okozott kárt ott, és van jövőbeli értéke. , de nem ismert módja annak, hogy hulladékként véglegesen kidobják
Egy másik kormányzati hazugság, hogy tárolva jelentős veszélyt jelent. Ha elhisszük, ez dilemmát vet fel: kockáztatjuk, hogy elássuk vagy megtartjuk, de megóvjuk őket attól, hogy a fosszilis tüzelőanyagokon keresnek pénzt, amelyek pazarlása árt az embereknek.
5. söprés
A fejlődő országokban különösen súlyos probléma, hogy az emberek gyakran kutatnak elhagyott, még mindig radioaktív nukleáris hulladék után. Egyes országokban van piaca az ilyen fajta kimosott áruknak, ami azt jelenti, hogy az emberek készséggel teszik ki magukat veszélyes szintű sugárzásnak, hogy pénzt keressenek.
Sajnos azonban a radioaktív anyagok nagyon illékonyak lehetnek, és problémákat okozhatnak. Általában azok az emberek, akik az ilyen típusú anyagokat felmossák, kórházakba kerülnek, és akár meghalhatnak is a radioaktív anyagokkal kapcsolatos vagy általuk okozott problémákban.
Sajnos, ha valaki nukleáris hulladéknak van kitéve, akkor más embereket is kitehet radioaktív anyagoknak, akik nem döntöttek úgy, hogy nukleáris hulladékot keresnek.
6. A nukleáris hulladék újrafeldolgozása káros
A nukleáris hulladékok újrafeldolgozása nagyon szennyező, és az emberi eredetű radioaktivitás egyik legnagyobb forrása a bolygón.
A folyamat során a plutónium kémiai reakciók során válik le a kiégett urán üzemanyagtól. A plutóniumot ezután új fűtőanyagként vagy nukleáris fegyverek gyártásához használják fel.
Noha egyesek úgy vélik, hogy a kiégett nukleáris fűtőelemek újrafeldolgozásának ötlete nagy előnyünkre válik, továbbra is fennáll, hogy a nukleáris újrafeldolgozás nem megoldás a hulladékproblémára; inkább önmagában probléma.
A hátrahagyott hulladék mennyisége nagyobb. A kiégett fűtőelemek feloldására alkalmazott vegyi eljárások során jelentős mennyiségű radioaktív folyékony hulladék keletkezik, amelyet biztonságosan kell tárolni (a tárolás problémája ismét megismétlődik).
A plutónium az ember számára valaha ismert legmérgezőbb anyagok közé tartozik. Felhalmozódik a csontokban és a májban, és megnehezíti az egyénekre gyakorolt hatásának becslését.
A nukleáris újrafeldolgozás rendkívül piszkos folyamat. A legnagyobb franciaországi La Hague nukleáris újrafeldolgozó létesítmény által generált radioaktivitás egy részét az Északi-sarkkörön találták meg.
Megoldások a nukleáris hulladék elhelyezésével kapcsolatos problémákra
- Építsen olvadt-só-tórium reaktorokat
- Használt üzemanyag tárolása
- Mélyföldtani elhelyezés
- Pozitív gondolkodás megőrzése a problémák kezelésében
- A hulladék csökkentése elsősorban
1. Építsen olvadt só tórium reaktorokat
A nukleáris hulladék problémájának megoldásának egyik módja az olvadt-só-tórium reaktorok építése. Az ilyen típusú reaktorok természetüknél fogva biztonságossá tehetők, ami azt jelenti, hogy nem tudnak fellendülni, mint Csernobil, és nem olvadnak le, mint Fukusima, ha az áramellátás teljesen megszűnik.
A tóriumos reaktorok idővel betáplálhatók a meglévő nukleáris hulladékkal, hogy „elégessék” a reaktoron belüli nukleáris reakciókban. Ezenkívül a reaktorok elektromos energiát termelnének.
Igen, a tórium reakciója nukleáris hulladékot is termel, de a tórium bomlási vonal sokkal gyorsabban termel stabil elemeket. A nukleáris hulladékot csak néhány száz évig kell biztonságosan tárolni az urán- és plutónium alapú reaktorok több százezer év helyett.
A tórium technológiát úgy lehet megtervezni, hogy „elégesse” az aktinidákat (a periódusos rendszer vízszintes családjának többi tagja).
Lényegesen olcsóbb a tóriumos üzem építése. A 450 Mw-os reaktor „lábnyomát” el lehetne temetni, és csak az elektromos áramot termelő viskát, a hálózathoz való csatlakozást és a bekötőút mutatná meg. A napenergia több mint 1000 hektár lenne, és (jelenleg) 20-30 év hasznos élettartammal.
A tórium sokkal egyszerűbbé teszi az energia- és hulladékgazdálkodást.
2. Használt üzemanyag tárolása
A nagy aktivitású radioaktív hulladéknak (HLW) minősített használt üzemanyag esetében az első lépés a tárolás, amely lehetővé teszi a radioaktivitás és a hő lebomlását, ami sokkal biztonságosabbá teszi a kezelést.
A használt tüzelőanyag tárolása általában legalább öt évig víz alatt történik, majd gyakran szárazon. A használt tüzelőanyag tárolása tavakban vagy száraz hordókban történhet, akár a reaktortelepeken, akár központilag.
A tároláson túl számos olyan lehetőséget vizsgáltak, amelyek a radioaktív hulladékok végső kezelésének nyilvánosan elfogadható, biztonságos és környezetbarát megoldásait kívánják biztosítani. A legelterjedtebb megoldás a mélyföldtani elhelyezés.
3. Mélyföldtani elhelyezés
A radioaktív hulladékokat úgy tárolják, hogy elkerüljék az embereket érő sugárterhelést vagy bármilyen szennyezést. A hulladékok radioaktivitása idővel lebomlik, ami erős ösztönzést jelent a nagy aktivitású hulladék körülbelül 50 éves tárolására az elhelyezés előtt.
Széles körben egyetértettek abban, hogy a geológiai mélységben történő elhelyezés a legjobb megoldás a keletkező legtöbb radioaktív hulladék végleges elhelyezésére.
A legtöbb kis aktivitású radioaktív hulladékot (LLW) általában közvetlenül a csomagolást követően szárazföldi ártalmatlanításra küldik hosszú távú kezelés céljából.
Ez azt jelenti, hogy a nukleáris technológiával előállított hulladéktípusok többsége (90%-a) számára kielégítő ártalmatlanítási módot fejlesztettek ki és alkalmaznak világszerte.
A hangsúly azon van, hogyan és hol építsenek ilyen létesítményeket. A nem közvetlen ártalmatlanításra szánt elhasznált üzemanyag ehelyett újra feldolgozható a benne található urán és plutónium újrahasznosítása érdekében.
Néhány szeparált folyadék (HLW) keletkezik az újrafeldolgozás során; ezt üvegbe üvegesítik és a végső ártalmatlanításig tárolják. A hosszú élettartamú radioizotópokat tartalmazó közepes aktivitású radioaktív hulladékot (ILW) szintén geológiai tárolóban tárolják a végleges elhelyezésig.
Számos országban a rövid élettartamú radioizotópokat (ILW) ártalmatlanítják a felszínhez közeli ártalmatlanító létesítményekben, az (LLW) ártalmatlanításhoz használt módon.
Egyes országok az ILW és HLW ártalmatlanításának mérlegelésének kezdeti szakaszában vannak, míg mások, különösen Finnország, jó előrehaladást értek el.
A legtöbb ország megvizsgálta a mélyreható geológiai ártalmatlanítást, és hivatalos politika, hogy hatékony eszköz legyen a nukleáris hulladékok elhelyezésében.
4. Pozitív gondolkodásmód fenntartása a problémák kezelésében
Először is, felhagyhatunk azzal, hogy minden adandó alkalommal túlzásba vigyük és hangsúlyozzuk a radioaktív hulladékok és az atomenergia kezelésének veszélyeit és nehézségeit.
Jelenleg az Egyesült Államokban rengeteg nagy aktivitású, hasadási reaktorokból származó, rákkezelésre használt gyógyászati forrásból származó hulladék, valamint alacsony aktivitású radioaktív hulladék halom van szerte az országban.
Ez egyáltalán nem jelent egészségügyi kockázatot. De hát ez nem egy hosszú távú megoldás, és nem a legjobb, amit meg lehet tenni, de nem vagyunk mindannyian radioaktív porfelhőkben burkolva.
Kezdhetjük azzal, hogy racionális összehasonlítást végzünk az egyéb áramtermelési módokhoz kapcsolódó hulladékártalmatlanítási és szennyezési problémákkal.
Ezt követően gyors spektrumú tenyésztő reaktorokat építhetünk, amelyek a „hulladékáramban” könnyűvízből, nehézvízből és grafitmérsékelt termikus reaktorokból elégetik a hosszú élettartamú aktinidákat, amelyek közül sok hasadó. hasadóképesek.
Alternatív megoldásként megtanulhatnánk kezelni a világ népességének növekedését. Szabályozzuk ezt a növekedést, majd csökkentsük a népességet valamilyen ésszerű és stabil szintre, és az energiatermelés és a hulladékkezelés problémái hirtelen sokkal kezelhetőbbnek tűnnek, függetlenül attól, hogy milyen energiaforrásról van szó, amelyet végül felhasználunk.
5. Elsősorban a hulladék csökkentése
Ez a módszer kifejezetten az atomreaktorokból származó hulladékok tárolására és ártalmatlanítására összpontosít. Mindazonáltal jelentős beruházások történtek a keletkező hulladék mennyiségének csökkentésére irányuló módszerek megtalálásában is.
Jelenleg 55 nukleáris startup működik 1.6 milliárd dolláros támogatással. Az NRC (Nuclear Regulatory Commission) története miatt a nukleáris ágazat nagyon korlátozó jellegű, és nagy akadályokat állít az új szereplők elé, mivel az a szervezet, amely a nukleáris fegyverek elterjedését hivatott meghiúsítani, és nem az innovatív vállalkozókkal való együttműködésre összpontosít.
Következtetés
Összefoglalva, ebből a cikkből és a jelenlegi társadalmi trendből következően a nukleáris hulladék megfelelő elhelyezése továbbra is kihívást jelentő kérdés, amely korlátozza az atomenergia növekedését.
A fő probléma a radioizotópok által termelt felezési időkben rejlik, amelyek nagyon hosszúak. Némelyikük több mint egymillió éves. Ezért ez sokkal nehezebbé teszi a nukleáris hulladékok ellenőrzését és kezelését.
A nukleáris hulladékok ártalmatlanításának leggyakrabban használt módszere azonban a tárolás, amely radioaktív védőpajzsként acélpalackokat vagy mélygeológiai elhelyezési módszereket alkalmaz.
A nukleáris hulladék tárolással történő elhelyezése azonban továbbra is sok aggályt vet fel, mivel a nukleáris hulladék kiszivárgása hatalmas környezeti katasztrófákat okozhat, valamint hatással lehet az emberi egészségre.
ajánlások
- 7 A vasércbányászat környezeti hatásai
. - 8 legjobb mesterképzés hulladékgazdálkodási programból
. - 14 Vegyi hulladékok ártalmatlanítási módszerei
. - A helytelen hulladékkezelés 10 legfontosabb negatív hatása a környezetre
. - A sarkok levágásának költsége: a nem megfelelő üzleti hulladékkezelés rejtett veszélyei
Ahamefula Ascension ingatlantanácsadó, adatelemző és tartalomíró. A Hope Ablaze Alapítvány alapítója, és az ország egyik tekintélyes főiskoláján végzett környezetvédelmi menedzsment szakon. Az olvasás, a kutatás és az írás megszállottja.