3. Ядрени отпадъци

Във връзка с използването на ядрена енергия може да има два различни вида екологични заплахи за радиоактивността. Те са:

енергия

• възможни аварии на самите реактори и свързаното с това изтичане на радиоактивност. Примери за това са инцидентите в Windscale, (Великобритания, 1957), Browns Ferry (САЩ, 1975), Jaslovské Bohunice A1 (Чехословакия, 1977; скрита авария, част от ядрото се стопи) Three Mile Island 1979 (Harrisburg, Pennsylvania), Chernobyl 1986.

• Инциденти, инциденти и изпускания на радиоактивност, свързани с ядрени отпадъци. Този проблем е от дългосрочен характер, тъй като радиоактивността на някои елементи (уран, торий) продължава няколко милиона години.

Ядрените отпадъци се делят според състоянието на газообразни (например радон), течни (вода) и твърди (горивни клетки, медицински излъчватели) и според активността на ниски, средни и високоактивни.

а) Отпадъците с ниско ниво се генерират в местата за обработка на радиоактивни материали. Те включват защитно облекло, оборудване за атомна електроцентрала, хвостохранилища и оборудване за добив на уран, реакторна вода и охлаждащи басейни. Най-често се обработва чрез намаляване на обема (пресоване или изгаряне) и съхранение.

б) Междинно активните отпадъци се състоят например от филтърни утайки, опаковки от гориво и използвани индустриални и медицински източници на радиация. Тези отпадъци може да изискват изолация за много дълго време и обикновено се фиксират в циментови или битумни матрици, преди да се депонират. Освен това такива отпадъци изискват ефективно екраниране, така че да не представляват риск в случай на авария. Поради това те се съхраняват в ламаринени бъчви и допълнително се екранират с бетон.

в) Отпадъците на високо ниво са или отработено гориво, или концентрирани отпадъци от преработката. И в двата случая е необходима силна екранировка, както и определен период на охлаждане, за да може остатъчната топлина да бъде отстранена. Това обикновено се случва в охлаждащи басейни в близост до реактори или в централизиран склад.

3.1.Производство на ядрени отпадъци

Околната среда е била най-силно увредена от радиоактивни вещества, отделени при експериментални ядрени експлозии в атмосферата, под повърхността и под повърхността. Тези тестове са забранени от международни конвенции.

Днес най-големият производител на радиоактивни отпадъци е ядрената енергия. До края на 2000 г. ядрената индустрия е произвела 200 000 тона силно радиоактивни пръчки за отработено гориво. Ако се добавят течни и твърди отпадъци, остатъци от обработка на уран и всичко, което е влязло в контакт с него, общото количество е много по-голямо.

3.2. Методи за управление на ядрените отпадъци

Има много начини за изхвърляне на ядрени отпадъци, но нито един не е подходящ и достатъчно безопасен. Проблемът е, че някои елементи ще останат радиоактивни повече от четвърт милион години, или около 12 000 поколения. През цялото това време тези отпадъци трябва да бъдат изолирани от всички живи организми, от водата, земята и въздуха. Нито една от 44-те държави, които имат ядрени реактори, не знае решението на проблема с ядрените отпадъци. Междувременно отпадъците се съхраняват във временни складове или се съхраняват в земята в плитки ями. Изхвърлянето на радиоактивни отпадъци често се извършва незаконно извън контрол чрез изхвърляне в езера, океани (напр. Ирландско море близо до Селафийлд във Великобритания, Тихия океан близо до островите Фаралон близо до Сан Франциско, Калифорния и езерото Карачай близо до Челябинск, Русия). Следователно статистическите данни не показват реалистични данни за количеството ядрени отпадъци. Има и преки доказателства за изхвърлянето на отпадъци в морето: Григорий Паско засне през 1993 г. как руски морски танкер изхвърля радиоактивни отпадъци и боеприпаси в Японско море. Днес той е в затвора за предполагаем шпионаж. Amnesty International го смята за пленник на съвестта.

Все по-голям брой райони са изоставени от хората поради радиоактивно замърсяване. Само вятър и вода, микроби, насекоми, семена, птици и други форми на живот, които не могат да разчитат предупредителни знаци, се движат свободно от едно място на друго. Въпросът как да изолираме радиоактивността от живота завинаги остава без отговор.

3.2.1. Обработка

Тъй като ядрените отпадъци са предимно смес от радиоактивни и нерадиоактивни вещества, е изгодно да се отделят нерадиоактивни вещества, така че да могат да се обработват като всеки друг химически отпадък. Това значително ще намали обема на радиоактивните отпадъци. Освен това е изгодно да се класифицират радионуклидите според времето на разпадане. Някои радиоактивни газове губят по-голямата част от радиоактивността си след няколко часа до дни. Част от отпадъците са течни и следователно трябва да преминат през витрификация (втвърдяване).

Един от начините да се използва отработено ядрено гориво е да се преработи. Той представлява сложно химично разделяне на отделните му компоненти. Получават се няколко търговски и военно интересни вещества, като уран, който се използва повторно като гориво за ядрени реактори, или плутоний, който се използва за производството на ядрени бомби или смесено оксидно гориво (MOX (UPuO2) - смес от уранов оксид и плутоний,). Преработвателните предприятия включват, например, Lighthouse в района на Челябинск в Русия, La Hague във Франция и Selafield и Dounreay в Обединеното кралство.

3.2.2. Запазване

По време на обработката обемът на ядрените отпадъци намалява, но радиоактивността му се увеличава. Силно радиоактивните отпадъци са смъртоносно опасни от хиляди години. Следователно е необходимо да се съхранява и старателно да се изолира от отделни компоненти на ландшафта, особено от биосферата. Най-подходящите форми включват дълбоко съхранение. Радиоактивните отпадъци се затварят в стъклени цилиндри и се съхраняват дълбоко в земята. Във Франция този метод се използва от 1978 г. Обикновено се приема, че проникването на отпадъци в повърхността е най-рано един милион години. През това време обаче той се разпада на нерадиоактивни вещества. Отпадъците трябва да бъдат скрити под толкова много слоеве, че е невъзможно да се избягат от тях в рамките на разглеждания период от време. Но водата, земетресенията и други геоложки фактори постоянно ще нарушават хранилищата на отпадъци, което води до замърсяване на почвата, водата и въздуха. Дори не можем да сме сигурни, че нашите потомци няма да ровят в местата за съхранение в бъдеще на стотици или хиляди години от любопитство или липса на информация.

Наскоро беше построено уникално технологично хранилище за отпадъци под финландската атомна електроцентрала Loviisa (2 x 445 MW, около 90 км източно от Хелзинки), което може да побере общо 2500 херметически затворени 200-литрови барабани със сгъстени радиоактивни материали (дрехи, ръкавици, минерална вата и др.). Общият капацитет на подземния комплекс на дълбочина 100 метра в херметическия масив Рапакиви е приблизително 100 000 м3. Още 30 000 м3 течни радиоактивни вещества ще бъдат задържани от огромни подземни резервоари. Бъчви със складиран материал се транспортират под земята с камиони по спирала от няколко километра. Хранилището за ядрени отпадъци Loviisa ще бъде запълнено с настоящия обем материали, произведени за повече от 40 години. След това тя ще бъде херметически затворена и коридорите за достъп до опасното съдържание ще бъдат запълнени.

В Словакия е изградено национално хранилище за радиоактивни отпадъци за отпадъци с ниско и средно ниво, където се съхраняват отпадъци. не само от производството на атомни електроцентрали, но и отпадъци от научни изследвания и медицинска среда. Тези отпадъци се влагат в големи бетонни кубчета и се съхраняват на подходящо място за дълго време около 300 години.