Pojav jedrske energije ponuja obetavne priložnosti za nizkocenovne in visoko učinkovite vire energije. Vendar pa je pravilno odlaganje jedrskih odpadkov še vedno velik izziv.
Jedrski odpadki so ena najtežjih vrst odpadkov, saj so zelo nevarni. Zato bomo raziskali največje probleme in rešitve odlaganja jedrskih odpadkov.
Materiali iz jedrskih procesov, ki so naravno radioaktivni ali so bili okuženi z drugimi radioaktivnimi elementi, se imenujejo jedrski odpadki.
Gre za odpadke, ki se sevajo med procesom proizvodnje jedrske energije. Obstaja veliko razprav o tem, kako je treba te odpadke odstraniti, kar še posebej velja za visokoradioaktivne odpadke (HLW).
Po podatkih ameriške agencije za varstvo okolja (EPA) so jedrski odpadki razvrščeni v šest splošnih kategorij. Tej vključujejo:
- Izrabljeno jedrsko gorivo iz jedrskih reaktorjev
- Jalovina tovarn urana iz rudarjenja in mletja uranove rude
- Visokoradioaktivni odpadki iz predelave izrabljenega jedrskega goriva
- Nizkoradioaktivni odpadki
- Transuranski odpadki iz obrambnih programov.
- Naravni radioaktivni materiali in radioaktivni materiali, proizvedeni s pospeševalniki.
Odlaganje jedrskih odpadkov ali ravnanje z radioaktivnimi odpadki je pomemben del proizvodnje jedrske energije in nekatere zelo pomembne in stroge smernice morajo upoštevati jedrske elektrarne in druga podjetja.
Te smernice zagotavljajo, da se vsi jedrski odpadki odstranijo varno, skrbno in s čim manjšo škodo za življenje (bodisi živali ali rastline). Nuklearna elektrarna proizvaja radioaktivne jedrske odpadke, ki lahko povzročijo resno škodo zdravju ljudi in okolju
Izogibati se je treba stiku s takimi radioaktivnimi jedrskimi odpadki. V nekaterih državah ni mogoče razpravljati o jedrski energiji brez tako imenovanega problema „jedrskih odpadkov“, v drugih pa to skorajda ni vprašanje.
Kazalo
10 največjih težav z odlaganjem jedrskih odpadkov in rešitev
Raziskali bomo probleme in rešitve odlaganja jedrskih odpadkov in obeta se zanimivo.
Problemi odlaganja jedrskih odpadkov
- Dolgoročne rešitve za shranjevanje ni
- Drago za čiščenje
- Dolga razpolovna doba
- Problem specifikacije
- Čiščenje
- Ponovna predelava jedrskih odpadkov je škodljiva
1. Dolgoročne rešitve za shranjevanje ni
Ni varnih dolgoročnih odlagališč odpadkov, čeprav jedrske elektrarne dobavijo 11 odstotkov svetovne električne energije iz 449 delujočih jedrskih reaktorjev.
Naš glavni način ravnanja z radioaktivnimi odpadki v tem trenutku je, da jih preprosto nekje shranimo in poskušamo ugotoviti, kaj bomo z njimi naredili pozneje. Eno pogosto uporabljenih "skladiščnih mest" že desetletja so bila naša morja in oceani zaradi njihove velike zmožnosti redčenja sevanja.
Na primer, britanska tovarna jedrskih goriv v Sellafieldu odlaga jedrske odpadke v Irsko morje že od petdesetih let prejšnjega stoletja. Podobne prakse so bile zabeležene na številnih drugih lokacijah, kot je odlaganje radioaktivnih reaktorjev iz sovjetskih podmornic in orožja v Arktični ocean ali nešteto zabojnikov, napolnjenih z jedrskimi odpadki ob obali San Francisca.
Vendar takšen način ravnanja s tako nevarnim materialom ni varen, saj se radioaktivna kontaminacija širi po našem morskem ekosistemu in s tem poškoduje vodno telo in vrste v njem.
2. Drago čiščenje
Zaradi same po sebi nevarne narave jedrskih odpadkov je njihovo čiščenje zelo drago in lahko negativno vpliva na zdravje tistih, ki so vključeni v čiščenje.
Na primer, en neprijeten scenarij se je zgodil pod čudovitimi gozdovi severne Nemčije. Nekdanji rudnik soli Asse, ki je bil v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja uporabljen kot odlagališče jedrskih odpadkov za 126,000 zabojnikov radioaktivnih odpadkov, kaže znake propada.
Čeprav so se resne razpoke v zidovih pojavile že leta 1988, se je vlada šele pred kratkim odločila, da je treba jedrske odpadke premakniti!« Nemčijo stane 140 milijonov evrov na leto samo upoštevanje varnostnih ukrepov za vpletene v preiskavo, ne pa dejanska selitev odpadkov.
Tudi sam prevoz jedrskih odpadkov predstavlja veliko tveganje. Če med transportom do skladišča pride do nesreče, je lahko posledično onesnaženje okolja uničujoče.
Stroški čiščenja in ponovne vzpostavitve varnega za ljudi, živali in rastline so zelo visoki. Pri poskusu čiščenja razlitega radioaktivnega materiala ni preproste ali lahke poti; namesto tega lahko traja leta, da zagotovimo, da je območje varno za življenje ali celo za ponovni obisk.
V primeru zelo hudih nesreč lahko traja več deset let, dokler stvari spet ne začnejo normalno rasti ali živeti.
3. Dolga razpolovna doba
Če se sprašujete, kakšna je razpolovna doba radioaktivnih elementov, je to preprosto čas, ki je potreben, da radioaktivna jedra razpadejo za 50 %.
Zdaj imajo produkti jedrske fisije dolgo razpolovno dobo. To pomeni, da bodo radioaktivni še več tisoč let, torej sevali še dolgo časa in tako ves čas ostali potencialna grožnja. Zato jih ni mogoče odstraniti na odprtem prostoru.
Poleg tega, če bi se karkoli zgodilo z jeklenkami za odpadke, v katerih so shranjeni jedrski odpadki, bi lahko bil ta material zelo hlapljiv in nevaren še vrsto let. Življenjska doba produkta radioaktivnih jedrskih odpadkov je zelo dolga.
4. Problem specifikacije
Glavna težava pri odlaganju radioaktivnih odpadkov je, da vlade vztrajajo pri opredelitvi odloženega jedrskega goriva, zadušenega s pepelom, kot radioaktivnega odpadka in nepošteno trdijo, da razlog za njihovo skladiščenje ni v tem, da tam nikoli ni povzročilo nobene škode in ima prihodnjo vrednost , vendar ni znano, kako bi ga trajno zavrgli kot odpadek
Druga laž vlade je, da predstavlja veliko nevarnost, ko je shranjen. Če verjamemo, to postavlja dilemo: tvegati, da ga zakopljejo, ali tvegati, da ga obdržijo, vendar jih zaščitijo pred krivdo za služenje denarja s fosilnimi gorivi, katerih odpadki res škodijo ljudem.
5. Čiščenje
Še posebej huda težava v državah v razvoju je, da ljudje pogosto hodijo iskat zapuščene jedrske odpadke, ki so še vedno radioaktivni. V nekaterih državah obstaja trg za tovrstno odpadno blago, kar pomeni, da se bodo ljudje prostovoljno izpostavili nevarnim stopnjam sevanja, da bi zaslužili.
Na žalost pa so lahko radioaktivni materiali zelo hlapljivi in povzročajo nekatere težave. Običajno ljudje, ki čistijo tovrstne materiale, končajo v bolnišnicah in lahko celo umrejo zaradi težav, povezanih z radioaktivnimi materiali ali jih povzročajo.
Na žalost, ko je nekdo enkrat izpostavljen jedrskim odpadkom, lahko druge ljudi, ki se niso odločili za jedrske odpadke, izpostavi radioaktivnim snovem.
6. Ponovna predelava jedrskih odpadkov je škodljiva
Ponovna predelava jedrskih odpadkov zelo onesnažuje okolje in je eden največjih virov radioaktivnosti, ki jo povzroči človek na planetu.
Med tem postopkom se plutonij izloči iz izrabljenega uranovega goriva z nizom kemičnih reakcij. Plutonij se nato uporabi kot novo gorivo ali za izdelavo jedrskega orožja.
Medtem ko nekateri menijo, da je zamisel o predelavi izrabljenega jedrskega goriva v našo veliko prednost, še vedno velja, da jedrska predelava ni odgovor na problem odpadkov; prej je problem sam po sebi.
Količina odpadkov, ki ostanejo, je večja. Kemični postopki, ki se uporabljajo za raztapljanje izrabljenih gorivnih palic, ustvarjajo veliko količino tekočih radioaktivnih odpadkov, ki jih je treba varno skladiščiti (problem skladiščenja se znova ponavlja).
Plutonij se uvršča med najbolj strupene snovi, kar jih je človek kdaj poznal. Kopiči se v kosteh in jetrih, zato je težko oceniti njegove učinke na posameznike.
Jedrska predelava je izjemno umazan proces. Nekaj radioaktivnosti, ki jo ustvari največji obrat za jedrsko predelavo La Hague v Franciji, so našli v polarnem krogu.
Rešitve težav z odlaganjem jedrskih odpadkov
- Gradite torijeve reaktorje s staljeno soljo
- Skladiščenje rabljenega goriva
- Globoko geološko odlaganje
- Ohranjanje pozitivnega uma pri soočanju s težavami
- Zmanjšanje odpadkov na prvem mestu
1. Zgradite torijeve reaktorje s staljeno soljo
Eden od načinov za rešitev problema jedrskih odpadkov bi bila izgradnja torijevih reaktorjev s staljeno soljo. Te vrste reaktorjev je mogoče narediti same po sebi varne, kar pomeni, da ne morejo "razcveteti" kot Černobil in se tudi ne bi stopili kot Fukušima, če električna energija popolnoma odpove.
Torijeve reaktorje bi lahko sčasoma napajali z obstoječimi jedrskimi odpadki, ki bi jih "sežgali" v jedrskih reakcijah v reaktorju. Poleg tega bi reaktorji proizvajali električno energijo.
Da, torijeva reakcija proizvaja tudi jedrske odpadke, vendar linija razpada torija proizvaja stabilne elemente veliko hitreje. Jedrske odpadke je treba varno skladiščiti le nekaj sto let namesto več sto tisoč let z reaktorji na osnovi urana in plutonija.
Torijevo tehnologijo je mogoče oblikovati tako, da "sežge" aktinoide (preostanek horizontalne družine v periodnem sistemu).
Gradnja tovarne torija je bistveno cenejša. "Odtis" za 450 Mw reaktor bi lahko zakopali in videli bi samo električno generatorsko barako, povezavo z omrežjem in dostopno cesto. Sončna energija bi znašala več kot 1000 hektarjev in (trenutno) uporabno življenjsko dobo 20–30 let.
S torijem je ravnanje z energijo in odpadki vseh vrst veliko enostavnejše.
2. Skladiščenje rabljenega goriva
Za uporabljeno gorivo, označeno kot visoko radioaktivni odpadek (HLW), je prvi korak skladiščenje, ki omogoča razpad radioaktivnosti in toplote, zaradi česar je ravnanje veliko varnejše.
Skladiščenje uporabljenega goriva je običajno vsaj pet let pod vodo, nato pa pogosto v suhem skladišču. Skladiščenje uporabljenega goriva je lahko v bazenih ali suhih sodih, bodisi na lokacijah reaktorja ali centralno.
Poleg shranjevanja so bile raziskane številne možnosti, ki poskušajo zagotoviti javno sprejemljive, varne in okolju prijazne rešitve za končno ravnanje z radioaktivnimi odpadki. Najbolj priljubljena rešitev je globoko geološko odlaganje.
3. Globoko geološko odlaganje
Radioaktivne odpadke hranimo tako, da preprečimo kakršno koli možnost izpostavljenosti ljudi sevanju ali kakršno koli onesnaženje. Radioaktivnost odpadkov s časom upada, kar je močna spodbuda za skladiščenje visokoradioaktivnih odpadkov približno 50 let pred odlaganjem.
Globoko geološko odlaganje je splošno sprejeto kot najboljša rešitev za končno odlaganje najbolj proizvedenih radioaktivnih odpadkov.
Večina nizkoradioaktivnih odpadkov (LLW) se običajno pošlje na odlaganje na kopnem takoj po pakiranju za dolgoročno ravnanje.
To pomeni, da je za večino (90 % volumna) vseh vrst odpadkov, ki nastanejo z jedrskimi tehnologijami, razvit zadovoljiv način odlaganja, ki se izvaja po vsem svetu.
Poudarek je na tem, kako in kje takšne objekte zgraditi. Rabljeno gorivo, ki ni namenjeno neposredni odstranitvi, se lahko namesto tega ponovno predela za recikliranje urana in plutonija, ki ga vsebuje.
Nekaj ločene tekočine (HLW) nastane med ponovno obdelavo; to je vitrificirano v steklu in shranjeno do končne odstranitve. Tudi srednjeradioaktivni odpadki (ILO), ki vsebujejo dolgožive radioizotope, so do odlaganja shranjeni v geološkem odlagališču.
Več držav odlaga (ILW), ki vsebujejo kratkožive radioizotope, v odlagališča v bližini površine, kot se uporabljajo za odlaganje (NAVO).
Nekatere države so v predhodni fazi razmišljanja o odlaganju ILW in HLW, medtem ko so druge, zlasti Finska, dobro napredovale.
Večina držav je raziskala globoko geološko odlaganje in uradna politika je učinkovito sredstvo za odlaganje jedrskih odpadkov.
4. Ohranjanje pozitivnega uma pri soočanju s težavami
Prvič, nehamo pretiravati in ob vsaki priložnosti poudarjati nevarnosti in težave ravnanja z radioaktivnimi odpadki in jedrsko energijo.
Trenutno so v ZDA kupi visokoradioaktivnih odpadkov iz fisijskih reaktorjev, iz medicinskih virov, ki se uporabljajo za zdravljenje raka, pa tudi kupi nizkoradioaktivnih odpadkov po vsej državi.
To sploh ne predstavlja nevarnosti za zdravje. Vendar pa to ni dolgoročna rešitev in ni najboljše, kar je mogoče narediti, vendar nismo vsi oviti v oblake radioaktivnega prahu.
Začnemo lahko z racionalno primerjavo z odlaganjem odpadkov in problemi onesnaževanja, ki so povezani z drugimi načini pridobivanja električne energije.
Ko je to storjeno, lahko zgradimo reaktorje s hitrim spektrom za sežiganje dolgoživih aktinidov v "toku odpadkov" iz lahke vode, težke vode in termičnih reaktorjev z grafitom, od katerih je veliko cepljivih, od katerih večina so cepljivi.
Lahko pa bi se naučili spopadati z rastjo svetovnega prebivalstva. Nadzirajte to rast, nato zmanjšajte prebivalstvo na neko razumno in stabilno raven, in problemi proizvodnje energije in odlaganja odpadkov bodo nenadoma videti veliko bolj obvladljivi, ne glede na to, kakšen vir energije se na koncu izkaže.
5. Zmanjšanje odpadkov na prvem mestu
Ta metoda se posebej osredotoča na shranjevanje in odstranjevanje odpadnih produktov iz jedrskih reaktorjev. Vendar pa je bilo tudi veliko naložb v iskanje načinov za zmanjšanje količine ustvarjenih odpadkov.
Trenutno obstaja 55 jedrskih zagonskih podjetij z 1.6 milijarde dolarjev sredstev. Jedrski sektor je zelo restriktiven in predstavlja velike ovire za nove akterje zaradi zgodovine NRC (Nuclear Regulatory Commission) kot subjekta, namenjenega preprečevanju širjenja jedrskega orožja, in ne subjekta, ki je osredotočen na sodelovanje z inovativnimi podjetniki.
zaključek
Skratka, glede na ta članek in trenutni družbeni trend je pravilno odlaganje jedrskih odpadkov še vedno izziv, ki omejuje rast jedrske energije.
Glavna težava je v razpolovnih dobah, ki jih proizvajajo radioizotopi, ki so zelo dolge. Nekatere izmed njih so stare več kot milijon let. Zato sta nadzor in ravnanje z jedrskimi odpadki veliko težja.
Vendar pa je najpogosteje uporabljena metoda za odlaganje jedrskih odpadkov skladiščenje, bodisi z uporabo jeklenih jeklenk kot radioaktivnih ščitov ali z uporabo metod globokega geološkega odlaganja.
Toda odlaganje jedrskih odpadkov s skladiščenjem še vedno povzroča veliko skrbi, saj lahko uhajanje jedrskih odpadkov povzroči velike okoljske katastrofe in vpliva na zdravje ljudi.
Priporočila
- 7 Vplivi rudarjenja železove rude na okolje
. - 8 najboljših magistrskih programov ravnanja z odpadki
. - 14 Metode odstranjevanja kemičnih odpadkov
. - 10 najpomembnejših negativnih učinkov nepravilnega odlaganja odpadkov na okolje
. - Stroški rezanja ovinkov: Skrite nevarnosti nepravilnega odlaganja poslovnih odpadkov
Ahamefula Ascension je svetovalec za nepremičnine, analitik podatkov in pisec vsebin. Je ustanovitelj Hope Ablaze Foundation in diplomant okoljskega managementa na eni izmed prestižnih fakultet v državi. Obseden je z branjem, raziskovanjem in pisanjem.