11 najväčších problémov a riešení likvidácie jadrového odpadu

Vznik jadrovej energie ponúka sľubné príležitosti pre nízkonákladové a vysoko účinné zdroje energie. Správna likvidácia jadrového odpadu je však stále veľmi náročná.

Jadrový odpad je jedným z najťažšie spracovateľných druhov odpadu, pretože je vysoko nebezpečný. Preto sa chystáme preskúmať najväčšie problémy a riešenia likvidácie jadrového odpadu.

Materiály z jadrových procesov, ktoré sú buď prirodzene rádioaktívne alebo boli znečistené inými rádioaktívnymi prvkami, sa označujú ako jadrový odpad.

Ide o odpad vyžarovaný počas procesu výroby jadrovej energie. Veľa sa diskutuje o tom, ako by sa mal tento odpad likvidovať, a to platí najmä v prípade vysokoaktívneho odpadu (HLW).

Podľa Agentúry pre ochranu životného prostredia USA (EPA) sa jadrový odpad triedi do šiestich všeobecných kategórií. Tie obsahujú:

• Vyhorené jadrové palivo z jadrových reaktorov
• Hlušina z uránového mlyna z ťažby a mletia uránovej rudy
• Vysokoaktívny odpad z prepracovania vyhoreného jadrového paliva
• Nízko aktívny odpad
• Transuránový odpad z obranných programov.
• Prirodzene sa vyskytujúce a urýchľovačom vyrobené rádioaktívne materiály.

Likvidácia jadrového odpadu alebo nakladanie s rádioaktívnym odpadom je dôležitou súčasťou výroby jadrovej energie a jadrové elektrárne a iné spoločnosti musia dodržiavať niektoré veľmi dôležité a prísne smernice.

Tieto smernice zabezpečujú, že všetok jadrový odpad sa zlikviduje bezpečne, opatrne a s čo najmenším poškodením života (či už zvierat alebo rastlín). Jadrová elektráreň produkuje rádioaktívny jadrový odpad, ktorý môže spôsobiť vážne poškodenie ľudského zdravia a životného prostredia

Človek sa musí vyhnúť kontaktu s takýmto rádioaktívnym jadrovým odpadom. V niektorých krajinách nie je možné diskutovať o jadrovej energii bez toho, aby sa takzvaný problém „jadrového odpadu“ postavil na čelo, v iných to však nie je vôbec problém.

10 najväčších problémov a riešení likvidácie jadrového odpadu

Budeme skúmať problémy a riešenia likvidácie jadrového odpadu a sľubuje, že to bude zaujímavé.

Problémy zneškodňovania jadrového odpadu

• Neexistuje žiadne riešenie na dlhodobé ukladanie
• Drahé na čistenie
• Dlhý polčas rozpadu
• Problém špecifikácie
• Čistenie
• Prepracovanie jadrového odpadu je škodlivé

1. Neexistuje žiadne riešenie na dlhodobé ukladanie

Neexistujú žiadne bezpečné dlhodobé úložiská odpadu, hoci jadrové elektrárne dodávajú 11 percent svetovej elektriny zo 449 prevádzkovaných jadrových reaktorov.

Náš primárny spôsob, ako v súčasnosti narábať s rádioaktívnym odpadom, je jednoducho ho niekde uložiť a pokúsiť sa vymyslieť, čo s ním neskôr. Jedným z bežne používaných „úložných miest“ po celé desaťročia boli naše moria a oceány pre ich veľkú schopnosť riediť žiarenie.

Napríklad britský závod na jadrové palivo v Sellafielde ukladá jadrový odpad v Írskom mori od 1950. rokov minulého storočia. Podobné praktiky boli zaznamenané na mnohých iných miestach, ako napríklad vyhadzovanie rádioaktívnych reaktorov zo sovietskych ponoriek a zbraní do Severného ľadového oceánu alebo nespočetné množstvo kontajnerov naplnených jadrovým odpadom pozdĺž pobrežia San Francisca.

Tento spôsob nakladania s takýmto nebezpečným materiálom však nie je bezpečný, pretože rádioaktívna kontaminácia sa šíri cez náš morský ekosystém, čím poškodzuje vodné útvary a druhy v ňom.

2. Drahé na čistenie

Kvôli nebezpečnej povahe jadrového odpadu je jeho čistenie veľmi nákladné a môže negatívne ovplyvniť zdravie tých, ktorí sa na čistení podieľajú.

Jeden nepríjemný scenár sa napríklad odohral pod nádhernými lesmi severného Nemecka. Bývalá soľná baňa Asse, ktorá bola v 126,000. rokoch využívaná ako úložisko jadrového odpadu pre 1970 XNUMX kontajnerov rádioaktívneho odpadu, vykazuje známky kolapsu.

Aj keď sa už v roku 1988 objavili vážne trhliny v stenách, vláda len nedávno rozhodla, že jadrový odpad treba premiestniť!“ Nemecko stojí 140 miliónov EUR ročne len dodržiavanie bezpečnostných opatrení pre tých, ktorí sa podieľajú na vyšetrovaní, nie samotné premiestnenie odpadu.

Aj samotná preprava jadrového odpadu prináša značné riziko. Ak dôjde k nehode počas prepravy do skladu, výsledná kontaminácia životného prostredia môže byť zničujúca.

Náklady na vyčistenie a zaistenie bezpečnosti pre ľudí, zvieratá a rastliny sú veľmi vysoké. Pri pokuse o vyčistenie rozliateho rádioaktívneho materiálu neexistuje žiadna jednoduchá alebo ľahká cesta; namiesto toho môže trvať roky, kým sa zaistí, že oblasť je bezpečná na život alebo dokonca na opätovnú návštevu.

V prípade veľmi vážnych nehôd môže trvať mnoho desiatok rokov, kým veci opäť začnú rásť alebo žiť normálne.

3. Dlhý polčas rozpadu

Ak vás zaujíma, aký je polčas rozpadu v rádioaktívnych prvkoch, je to jednoducho čas potrebný na to, aby sa rádioaktívne jadrá rozpadli o 50 %.

Teraz majú produkty jadrového štiepenia dlhé polčasy. To znamená, že budú aj naďalej rádioaktívne po mnoho tisícročí, t. j. budú dlho vyžarovať, čím zostanú po celý čas potenciálnou hrozbou. Nemožno ich teda likvidovať na otvorenom priestranstve.

Okrem toho, ak by sa niečo stalo s odpadovými fľašami, v ktorých je uložený jadrový odpad, tento materiál by mohol byť mimoriadne prchavý a nebezpečný na mnoho ďalších rokov. Životnosť produktu rádioaktívneho jadrového odpadu je veľmi dlhá.

4. Problém špecifikácie

Hlavným problémom likvidácie rádioaktívneho odpadu je, že vlády trvajú na tom, aby sa jadrové palivo udusené popolom definovalo ako rádioaktívny odpad, a nečestne tvrdia, že dôvodom jeho uchovávania v sklade nie je to, že tam nikdy nespôsobilo žiadnu škodu a má budúcu hodnotu. , ale že nie je známy žiadny spôsob, ako ho trvalo zbaviť ako odpadu

Ďalšie vládne klamstvo je, že pri skladovaní predstavuje značné nebezpečenstvo. Ak tomu uveríte, nastolí to dilemu: riskovať, že ho pochováte alebo si ho necháte, ale ochránite ich pred vinou za zarábanie peňazí na fosílnych palivách, ktorých odpady ľuďom ubližujú.

5. Čistenie

Obzvlášť zlým problémom v rozvojových krajinách je, že ľudia často hľadajú opustený jadrový odpad, ktorý je stále rádioaktívny. V niektorých krajinách existuje trh s týmito druhmi upratovaného tovaru, čo znamená, že ľudia sa ochotne vystavia nebezpečným úrovniam žiarenia, aby zarobili peniaze.

Žiaľ, rádioaktívne materiály môžu byť veľmi prchavé a spôsobiť určité problémy. Ľudia, ktorí zbierajú tieto druhy materiálov, zvyčajne skončia v nemocniciach a môžu dokonca zomrieť na problémy súvisiace s rádioaktívnymi materiálmi alebo nimi spôsobené.

Žiaľ, keď už bol niekto vystavený jadrovému odpadu, môže potom vystaviť rádioaktívnym materiálom iných ľudí, ktorí sa nerozhodli hľadať jadrový odpad.

6. Prepracovanie jadrového odpadu je škodlivé

Spracovanie jadrového odpadu je veľmi znečisťujúce a je jedným z najväčších zdrojov rádioaktivity generovanej ľuďmi na planéte.

Počas tohto procesu sa plutónium oddeľuje sériou chemických reakcií z vyhoreného uránového paliva. Plutónium sa potom používa ako nové palivo alebo na výrobu jadrových zbraní.

Zatiaľ čo niektorí veria, že myšlienka prepracovania vyhoreného jadrového paliva je pre nás veľkou výhodou, stále platí, že prepracovanie jadrového paliva nie je odpoveďou na problém odpadu; skôr je to problém sám o sebe.

Množstvo zanechaného odpadu je vyššie. Chemické procesy používané na rozpúšťanie vyhorených palivových tyčí vytvárajú značné množstvo kvapalného rádioaktívneho odpadu, ktorý je potrebné bezpečne skladovať (problém skladovania sa opäť opakuje).

Plutónium patrí medzi najtoxickejšie látky, aké kedy ľudia poznali. Hromadí sa v kostiach a pečeni a sťažuje odhadnutie jeho účinkov na jednotlivcov.

Jadrové prepracovanie je mimoriadne špinavý proces. Časť rádioaktivity generovanej v najväčšom zariadení na prepracovanie jadrových zbraní La Hague vo Francúzsku bola nájdená za polárnym kruhom.

Riešenia problémov s likvidáciou jadrového odpadu

• Postavte tóriové reaktory s roztavenou soľou
• Skladovanie použitého paliva
• Hlbinné geologické uloženie
• Udržiavanie pozitívnej mysle pri riešení problémov
• Zníženie odpadu na prvom mieste

1. Postavte tóriové reaktory s roztavenou soľou

Jedným zo spôsobov, ako vyriešiť problém s jadrovým odpadom, by bolo postaviť tóriové reaktory s roztavenou soľou. Tieto typy reaktorov môžu byť vo svojej podstate bezpečné, čo znamená, že nemôžu „boom“ ako Černobyľ a tiež by sa neroztopili ako Fukušima, ak by úplne zlyhala energia.

Do tóriových reaktorov by sa v priebehu času mohol pridávať existujúci jadrový odpad, aby sa „spálil“ pri jadrových reakciách vo vnútri reaktora. Reaktory by tiež vyrábali elektrickú energiu.

Áno, pri reakcii tória vzniká aj jadrový odpad, ale línia rozpadu tória produkuje stabilné prvky oveľa rýchlejšie. Jadrový odpad stačí bezpečne skladovať niekoľko stoviek rokov namiesto stoviek tisíc rokov v reaktoroch na báze uránu a plutónia.

Technológia tória môže byť navrhnutá tak, aby „spálila“ aktinidy (zvyšok horizontálnej rodiny v periodickej tabuľke).

Vybudovanie tóriového zariadenia je výrazne lacnejšie. „Pôda“ pre 450 Mw reaktor by mohla byť zakopaná a ukázala by sa iba chatrč na výrobu elektrickej energie, pripojenie k sieti a prístupová cesta. Solárna plocha by mala viac ako 1000 20 akrov a (v súčasnosti) životnosť 30 – XNUMX rokov.

Tórium výrazne zjednodušuje nakladanie s energiou a odpadom všetkého druhu.

2. Skladovanie použitého paliva

V prípade použitého paliva označeného ako vysokoaktívny rádioaktívny odpad (HLW) je prvým krokom skladovanie, ktoré umožní rozpad rádioaktivity a tepla, vďaka čomu je manipulácia oveľa bezpečnejšia.

Použité palivo sa bežne skladuje pod vodou najmenej päť rokov a potom často v suchom sklade. Skladovanie použitého paliva sa môže uskutočňovať v nádržiach alebo suchých sudoch, buď v areáli reaktora, alebo centrálne.

Okrem skladovania sa skúmalo mnoho možností, ktoré sa snažia poskytnúť verejne prijateľné, bezpečné a environmentálne vhodné riešenia konečného nakladania s rádioaktívnym odpadom. Najobľúbenejším riešením je hlbinné geologické uloženie.

3. Hlbinné geologické uloženie

Rádioaktívny odpad sa skladuje, aby sa predišlo akejkoľvek možnosti vystavenia ľudí žiareniu alebo akémukoľvek znečisteniu. Rádioaktivita odpadu sa časom znižuje, čo poskytuje silný stimul na skladovanie vysokoaktívneho odpadu asi 50 rokov pred jeho zneškodnením. 

Hlbinné geologické ukladanie je všeobecne uznávané ako najlepšie riešenie pre konečné uloženie najviac vyprodukovaného rádioaktívneho odpadu.

Väčšina nízko rádioaktívneho odpadu (LLW) sa zvyčajne posiela na pevnú skládku ihneď po jeho zabalení na dlhodobé nakladanie.

To znamená, že pre väčšinu (90 % objemu) všetkých druhov odpadov produkovaných jadrovými technológiami boli vyvinuté uspokojivé spôsoby zneškodňovania, ktoré sa implementujú na celom svete.

Dôraz sa kladie na to, ako a kde takéto zariadenia postaviť. Použité palivo, ktoré nie je určené na priamu likvidáciu, možno namiesto toho prepracovať na recykláciu uránu a plutónia, ktoré obsahuje.

Počas prepracovania vzniká určitá separovaná kvapalina (HLW); toto je vitrifikované v skle a skladované až do konečnej likvidácie. Stredne aktívny rádioaktívny odpad (ILW), ktorý obsahuje rádioizotopy s dlhou životnosťou, sa tiež skladuje až do uloženia v geologickom úložisku.

Niekoľko krajín likviduje (ILW) obsahujúce rádioizotopy s krátkou životnosťou v zariadeniach na zneškodňovanie blízko povrchu, ktoré sa používajú na likvidáciu (LLW).

Niektoré krajiny sú v prípravných fázach zvažovania likvidácie ILW a HLW, zatiaľ čo iné, najmä Fínsko, dosiahli značný pokrok.

Väčšina krajín skúmala hlbinné geologické ukladanie a oficiálnou politikou je byť účinným prostriedkom na likvidáciu jadrového odpadu.

4. Udržiavanie pozitívnej mysle pri riešení problémov

Po prvé, môžeme pri každej možnej príležitosti prestať zveličovať a zdôrazňovať nebezpečenstvá a ťažkosti spojené s nakladaním s rádioaktívnym odpadom a jadrovou energiou.

Práve teraz sú v USA hromady vysokoaktívneho odpadu zo štiepnych reaktorov, z medicínskych zdrojov používaných na liečbu rakoviny, ako aj hromady nízkoaktívneho odpadu po celej krajine.

To nepredstavuje žiadne zdravotné riziko. Ale potom to nie je dlhodobé riešenie a nie je to najlepšie, čo sa dá urobiť, ale nie sme všetci zahalení v oblakoch rádioaktívneho prachu.

Môžeme začať racionálnym porovnaním s problémami likvidácie odpadu a znečistenia, ktoré sú spojené s inými metódami výroby energie.

Po tomto môžeme postaviť rýchle množivé reaktory spektra na spálenie aktinoidov s dlhou životnosťou v „prúde odpadu“ z ľahkej vody, ťažkej vody a grafitom moderovaných tepelných reaktorov, z ktorých mnohé sú štiepne, z ktorých väčšina sú štiepiteľné.

Prípadne by sme sa mohli naučiť vysporiadať sa s rastom svetovej ľudskej populácie. Kontrolujte tento rast, potom znížte populáciu na nejakú rozumnú a stabilnú úroveň a problémy s výrobou energie a likvidáciou odpadu budú zrazu vyzerať oveľa lepšie zvládnuteľné, bez ohľadu na to, aký zdroj energie sa nakoniec použije.

5. Znižovanie odpadu na prvom mieste

Táto metóda sa zameriava špeciálne na skladovanie a likvidáciu odpadových produktov z jadrových reaktorov. Významne sa však investovalo aj do hľadania spôsobov, ako v prvom rade znížiť množstvo vytvoreného odpadu.

V súčasnosti existuje 55 jadrových startupov s financovaním 1.6 miliardy dolárov. Jadrový sektor je veľmi reštriktívny a predstavuje veľké prekážky pre nových hráčov z dôvodu histórie NRC (Nuclear Regulatory Commission) ako subjektu, ktorého cieľom je zabrániť šíreniu jadrových zbraní, a nie subjektu, ktorý sa zameriava na spoluprácu s inovatívnymi podnikateľmi.

záver

Na záver, z tohto článku a súčasného spoločenského trendu vyplýva, že správne nakladanie s jadrovým odpadom je stále náročnou otázkou, ktorá obmedzuje rast jadrovej energie.

Hlavný problém spočíva v polčasoch rozpadu produkovaných rádioizotopmi, ktoré sú veľmi dlhé. Niektoré z nich majú viac ako milión rokov. To značne sťažuje kontrolu a nakladanie s jadrovým odpadom.

Najbežnejšie používaným spôsobom likvidácie jadrového odpadu je však skladovanie, a to buď pomocou oceľových fliaš ako rádioaktívnych štítov, alebo pomocou metód hlbinného geologického ukladania.

Ale potom, zneškodňovanie jadrového odpadu skladovaním má stále veľa obáv, pretože únik jadrového odpadu môže spôsobiť obrovské environmentálne katastrofy, ako aj ovplyvniť ľudské zdravie.

Odporúčanie

• 7 Vplyvy ťažby železnej rudy na životné prostredie
  .
• 8 najlepších magistrov v programoch odpadového hospodárstva
  .
• 14 Metódy likvidácie chemického odpadu
  .
• Top 10 negatívnych vplyvov nesprávnej likvidácie odpadu na životné prostredie
  .
• Náklady na rezanie rohov: Skryté nebezpečenstvá nesprávnej likvidácie obchodného odpadu