11 En Büyük Nükleer Atık Bertaraf Sorunları ve Çözümleri

Nükleer enerjinin ortaya çıkışı, düşük maliyetli ve yüksek verimli enerji kaynakları için umut verici fırsatlar sunmaktadır. Ancak nükleer atıkların uygun şekilde bertaraf edilmesi hala oldukça zorludur.

Nükleer atık, son derece tehlikeli olduğundan yönetimi en zor atık türlerinden biridir. Bu nedenle, en büyük nükleer atık imha sorunlarını ve çözümlerini araştıracağız.

Nükleer proseslerden elde edilen, doğal olarak radyoaktif olan veya diğer radyoaktif elementler tarafından kirlenmiş malzemelere denir. nükleer atık.

Nükleer enerji üretim sürecinde yayılan atıklardır. Bu atığın nasıl bertaraf edilmesi gerektiği konusunda çok fazla tartışma var ve bu özellikle yüksek düzeyli atık (HLW) durumunda geçerlidir.

ABD Çevre Koruma Ajansı'na (EPA) göre nükleer atıklar altı genel kategoriye ayrılmaktadır. Bunlar şunları içerir:

Nükleer reaktörlerden harcanan nükleer yakıt
Uranyum cevherinin madenciliği ve öğütülmesinden elde edilen uranyum değirmeni artıkları
Kullanılmış nükleer yakıtın yeniden işlenmesinden kaynaklanan yüksek düzeyde atık
Düşük seviyeli atık
Savunma programlarından kaynaklanan uranyum ötesi atıklar.
Doğal olarak oluşan ve hızlandırıcılar tarafından üretilen radyoaktif malzemeler.

Nükleer atıkların bertarafı veya radyoaktif atık yönetimi, nükleer enerji üretiminin önemli bir parçasıdır ve bazı çok önemli ve katı kuralların nükleer santraller ve diğer şirketler tarafından takip edilmesi gerekmektedir.

Bu yönergeler, tüm nükleer atıkların güvenli, dikkatli bir şekilde ve hayata (ister hayvan ister bitki) mümkün olduğunca az zarar verecek şekilde bertaraf edilmesini sağlar. Nükleer santral, insan sağlığına ve çevreye ciddi zararlar verebilecek radyoaktif nükleer atık üretiyor

Bu tür radyoaktif nükleer atıklarla temastan kaçınılmalıdır. Bazı ülkelerde 'nükleer atık' sorunu baş göstermeden nükleer enerji tartışılamaz, bazılarında ise bu neredeyse hiç sorun değildir.

İçindekiler

10 En Büyük Nükleer Atık Bertaraf Sorunları ve Çözümleri

Nükleer atıkların bertaraf edilmesiyle ilgili sorunları ve çözümlerini araştıracağız ve ilgi çekici olacağa benziyor.

Nükleer Atıkların Bertarafı Sorunları

Uzun vadeli bir Depolama Çözümü yok
Temizlemesi pahalı
Uzun Yarı Ömür
Şartname Sorunu
eksoz gazı çıkarma
Nükleer Atıkların Yeniden İşlenmesi Zararlıdır

1. Uzun vadeli bir Depolama Çözümü yok

Nükleer santraller dünya elektriğinin yüzde 11'ini çalışan 449 nükleer reaktörden sağlamasına rağmen güvenli, uzun vadeli atık depolama depoları mevcut değil.

Şu anda radyoaktif atıklarla baş etmenin başlıca yolu, onu bir yere depolamak ve daha sonra onunla ne yapacağımızı bulmaya çalışmaktır. Onlarca yıldır yaygın olarak kullanılan bir “depolama yeri”, radyasyonu seyreltme konusundaki büyük kapasiteleri nedeniyle denizlerimiz ve okyanuslarımız olmuştur.

Örneğin, Sellafield'deki İngiliz Nükleer Yakıt tesisi, 1950'lerden bu yana İrlanda Denizi'ne nükleer atık depoluyor. Benzer uygulamalar, Sovyet denizaltılarından gelen radyoaktif reaktörlerin ve silahların Arktik Okyanusu'na boşaltılması veya San Francisco kıyısı boyunca nükleer atıklarla dolu sayısız konteyner gibi çok sayıda başka yerde de kaydedildi.

Ancak radyoaktif kirlenme deniz ekosistemimize yayılarak su kütlesine ve içindeki türlere zarar verdiğinden, bu kadar tehlikeli bir maddeyle bu şekilde baş etmek güvenli değildir.

2. Temizlemesi Pahalıdır

Nükleer atığın doğası gereği tehlikeli olması nedeniyle temizlenmesi çok pahalıdır ve temizliğe katılan kişilerin sağlığını olumsuz yönde etkileyebilir.

Örneğin, Kuzey Almanya'nın güzel ormanlarının altında hoş olmayan bir senaryo yaşandı. 126,000'lerde 1970 konteyner radyoaktif atık için nükleer atık deposu olarak kullanılan eski tuz madeni Asse, çöküş belirtileri gösteriyor.

1988'de duvarlarda bazı ciddi çatlaklar ortaya çıkmış olmasına rağmen, hükümet nükleer atıkların taşınması gerektiğine ancak yakın zamanda karar verdi! Atıkların fiili olarak taşınması değil, yalnızca soruşturmaya katılanlar için güvenlik önlemlerinin takip edilmesi Almanya'ya yılda 140 milyon Euro'ya mal oluyor.

Ayrıca nükleer atıkların tek başına taşınması önemli bir riski de beraberinde getiriyor. Depolama tesisine nakliye sırasında bir kaza meydana gelirse, ortaya çıkan çevresel kirlilik yıkıcı olabilir.

Her şeyi temizlemenin ve insanlar, hayvanlar ve bitkiler için her şeyi yeniden güvenli hale getirmenin maliyeti çok yüksek. Dökülen radyoaktif maddeyi temizlemenin basit veya kolay bir yolu yoktur; bunun yerine, bir bölgenin yaşanabilir, hatta tekrar ziyaret edilebilir hale getirilmesi yıllar alabilir.

Çok ciddi kazalarda, her şeyin yeniden büyümeye başlaması veya normal şekilde yaşanması onlarca yılı bulabilir.

3. Uzun Yarı Ömür

Radyoaktif elementlerde yarılanma ömrünün ne olduğunu merak ediyorsanız, bu sadece radyoaktif çekirdeklerin %50 bozunmaya uğraması için gereken süredir.

Artık nükleer fisyon ürünlerinin yarı ömürleri uzun. Bu, onların binlerce yıl boyunca radyoaktif olmaya devam edecekleri, yani uzun süre ışınım yapacakları ve dolayısıyla baştan beri potansiyel bir tehdit olarak kalacakları anlamına gelir. Bu nedenle açık alanda imha edilemezler.

Ayrıca, nükleer atıkların depolandığı atık silindirlerine herhangi bir şey olması halinde, bu madde son derece uçucu ve uzun yıllar boyunca tehlikeli olabilecektir. Radyoaktif nükleer atık ürününün ömrü çok uzundur.

4. Şartname Sorunu

Radyoaktif atıkların bertaraf edilmesindeki temel sorun, hükümetlerin, bir kenara bırakılmış, külü tıkalı nükleer yakıtı radyoaktif atık olarak tanımlamakta ısrar etmesi ve bu yakıtı depoda tutmanın nedeninin, oraya hiçbir zarar vermemesi değil, gelecekte değer taşıması olmadığını dürüst olmayan bir şekilde öne sürmesidir. ancak onu kalıcı olarak atık olarak atmanın bir yolu bilinmiyor

Hükümetin bir başka yalanı da saklandığında önemli bir tehlike teşkil ettiğidir. İnanılırsa, bu bir ikilem yaratır: Ya onu gömme riskiyle karşı karşıya kalırsınız ya da onu saklama riskiyle karşı karşıya kalırsınız, ancak onları, atıkları insanlara zarar veren fosil yakıtlardan para kazanma suçlamasından korursunuz.

5. eksoz gazı çıkarma

Gelişmekte olan ülkelerdeki özellikle kötü bir sorun, insanların sıklıkla radyoaktif olan terk edilmiş nükleer atıkları toplamaya gitmesidir. Bazı ülkelerde bu tür atıkların satıldığı bir pazar var, bu da insanların para kazanmak için kendilerini isteyerek tehlikeli seviyelerde radyasyona maruz bırakacakları anlamına geliyor.

Ancak ne yazık ki radyoaktif malzemeler oldukça uçucu olabilir ve bazı sorunlara neden olabilir. Genellikle bu tür malzemeleri temizleyen insanlar hastanelere kaldırılır ve hatta radyoaktif malzemelerle ilgili veya bunların neden olduğu sorunlardan dolayı ölebilirler.

Ne yazık ki, birisi nükleer atığa maruz kaldığında, nükleer atık toplamayı tercih etmeyen diğer insanları da radyoaktif maddelere maruz bırakabilir.

6. Nükleer Atıkların Yeniden İşlenmesi Zararlıdır

Nükleer atıkların yeniden işlenmesi çok kirleticidir ve gezegende insan kaynaklı radyoaktivitenin en büyük kaynaklarından biridir.

Bu işlem sırasında plütonyum bir dizi kimyasal reaksiyonla kullanılmış uranyum yakıtından ayrılır. Plütonyum daha sonra yeni bir yakıt olarak veya nükleer silah yapımında kullanılıyor.

Bazıları kullanılmış nükleer yakıtı yeniden işleme fikrinin bizim için büyük bir avantaj olduğuna inanırken, nükleer yeniden işlemenin atık sorununa bir çözüm olmadığı hâlâ geçerli; daha ziyade başlı başına bir sorundur.

Geride kalan atık miktarı daha fazladır. Kullanılmış yakıt çubuklarını çözmek için kullanılan kimyasal işlemler, güvenli bir şekilde depolanması gereken önemli miktarda radyoaktif sıvı atık üretir (depolama sorunu bir kez daha tekrarlanır).

Plütonyum, şimdiye kadar insanlar tarafından bilinen en zehirli maddeler arasında yer alıyor. Kemiklerde ve karaciğerde birikerek bireyler üzerindeki etkilerinin tahmin edilmesini zorlaştırır.

Nükleer yeniden işleme son derece kirli bir süreçtir. Fransa'nın en büyük nükleer yeniden işleme tesisi La Hague tarafından üretilen radyoaktivitenin bir kısmı Kuzey Kutup Dairesi'nde bulundu.

Nükleer Atık Bertaraf Sorunlarına Çözümler

Erimiş tuz Toryum Reaktörleri inşa edin
Kullanılmış Yakıtın Depolanması
Derin Jeolojik İmha
Sorunlarla Başa Çıkarken Pozitif Zihni Korumak
İlk etapta israfın azaltılması

1. Erimiş Tuz Toryum Reaktörleri İnşa Edin

Nükleer atık sorununu çözmenin bir yolu erimiş tuz toryum reaktörleri inşa etmek olacaktır. Bu tür reaktörler doğası gereği güvenli hale getirilebilir; bu da Çernobil gibi "patlama" yapamayacakları ve elektrik tamamen kesildiğinde Fukushima gibi erimeyecekleri anlamına gelir.

Toryum reaktörleri, zamanla reaktör içindeki nükleer reaksiyonlarda "yakılmak" üzere mevcut nükleer atıklarla beslenebilecektir. Ayrıca reaktörler elektrik enerjisi de üretecek.

Evet, toryum reaksiyonu da nükleer atık üretir, ancak toryum bozunma hattı kararlı elementleri çok daha hızlı üretir. Uranyum ve plütonyum bazlı reaktörlerde nükleer atıkların yüzbinlerce yıl yerine sadece birkaç yüz yıl güvenli bir şekilde depolanması gerekiyor.

Toryum teknolojisi, aktinitleri (periyodik tablodaki yatay ailenin geri kalanı) 'yakmak' için tasarlanabilir.

Toryum tesisi kurmak önemli ölçüde daha ucuzdur. 450 Mw'lık bir reaktörün 'ayak izi' gömülebilir ve yalnızca elektrik üretim kulübesi, şebekeye bağlantı ve erişim yolu gösterilebilir. Güneş enerjisi 1000 dönümden fazla olacak ve (şu anda) 20-30 yıllık bir faydalı ömre sahip olacak.

Toryum, enerjinin ve her türlü atığın yönetimini çok daha basit hale getiriyor.

2. Kullanılmış Yakıtın Depolanması

Yüksek seviyeli radyoaktif atık (HLW) olarak tanımlanan kullanılmış yakıt için ilk adım, radyoaktivitenin ve ısının azalmasına izin verecek şekilde depolamadır, bu da kullanımı çok daha güvenli hale getirir.

Kullanılmış yakıtın depolanması normalde en az beş yıl boyunca su altında ve daha sonra genellikle kuru depoda yapılır. Kullanılmış yakıtın depolanması havuzlarda veya kuru fıçılarda, reaktör sahalarında veya merkezi olarak yapılabilir.

Depolamanın ötesinde, radyoaktif atıkların nihai yönetimi için kamu tarafından kabul edilebilir, güvenli ve çevreye duyarlı çözümler sağlamayı amaçlayan birçok seçenek araştırılmıştır. En çok tercih edilen çözüm derin jeolojik imhadır.

3. Derin Jeolojik İmha

Radyoaktif atıklar, insanların radyasyona maruz kalma olasılığını veya herhangi bir kirliliği önlemek için depolanır. Atıkların radyoaktivitesi zamanla azalarak, yüksek düzeyli atıkların bertaraf edilmeden önce yaklaşık 50 yıl boyunca depolanması için güçlü bir teşvik sağlamaktadır.

Derin jeolojik bertarafın, üretilen radyoaktif atıkların çoğunun nihai bertarafı için en iyi çözüm olduğu yaygın olarak kabul edilmektedir.

Düşük seviyeli radyoaktif atıkların (LLW) çoğu, uzun vadeli yönetim için genellikle ambalajlandıktan hemen sonra karadaki imhaya gönderilir.

Bu, nükleer teknolojiler tarafından üretilen tüm atık türlerinin çoğunluğu için (hacim olarak %90) tatmin edici bir bertaraf yönteminin geliştirildiği ve dünya çapında uygulandığı anlamına gelir.

Odak noktası bu tesislerin nasıl ve nerede inşa edileceğidir. Doğrudan imha edilmesi amaçlanmayan kullanılmış yakıt, içerdiği uranyum ve plütonyumun geri dönüştürülmesi için yeniden işlenebilir.

Yeniden işleme sırasında bir miktar ayrılmış sıvı (HLW) ortaya çıkar; bu camda vitrifiye edilir ve nihai imhaya kadar saklanır. Uzun ömürlü radyoizotoplar içeren orta düzey radyoaktif atıklar (ILW) da jeolojik bir depoda bertaraf edilmek üzere depolanır.

Bazı ülkeler, kısa ömürlü radyoizotoplar içeren (ILW), (LLW) imhası için kullanıldığı gibi, yüzeye yakın imha tesislerinde imha etmektedir.

Bazı ülkeler, ILW ve HLW'nin elden çıkarılmasına yönelik değerlendirmelerin ön aşamalarındayken, diğerleri, özellikle Finlandiya, iyi bir ilerleme kaydetmiştir.

Çoğu ülke derin jeolojik imhayı araştırmıştır ve nükleer atıkların bertaraf edilmesinde etkili bir araç olmak resmi politikadır.

4. Sorunlarla Başa Çıkmada Pozitif Zihni Korumak

Öncelikle radyoaktif atıklarla ve nükleer enerjiyle uğraşmanın tehlikelerini ve zorluklarını abartmayı ve mümkün olan her fırsatta vurgulamayı bırakabiliriz.

Şu anda ABD'de, fisyon reaktörlerinden, kanser tedavisinde kullanılan tıbbi kaynaklardan gelen yüksek seviyeli atıkların yanı sıra ülkenin her yerinde düşük seviyeli radyoaktif atık yığınları var.

Bu hiçbir şekilde sağlık açısından tehlike yaratmamaktadır. Ancak bu uzun vadeli bir çözüm değil ve yapılabilecek en iyi şey değil ama hepimiz radyoaktif toz bulutlarıyla sarmalanmış değiliz.

Diğer enerji üretim yöntemleriyle ilişkili atık bertarafı ve kirlilik sorunlarıyla rasyonel bir karşılaştırma yaparak başlayabiliriz.

Bu yapıldıktan sonra, çoğu bölünebilir olan hafif su, ağır su ve grafit moderatörlü termal reaktörlerden gelen "atık akışındaki" uzun ömürlü aktinitleri yakmak için hızlı spektrumlu üretici reaktörler inşa edebiliriz. bölünebilir.

Alternatif olarak dünyadaki insan nüfusunun artışıyla başa çıkmayı öğrenebiliriz. Bu büyümeyi kontrol edin, ardından nüfusu makul ve istikrarlı bir düzeye indirin; sonuçta kullanılan enerji kaynağı ne olursa olsun, enerji üretimi ve atıkların bertaraf edilmesiyle ilgili sorunlar birdenbire çok daha kolay yönetilebilir hale gelecektir.

5. İlk etapta israfın azaltılması

Bu yöntem özellikle nükleer reaktörlerden gelen atık ürünlerin depolanmasına ve bertarafına odaklanmaktadır. Ancak, ilk etapta oluşturulan atık miktarını azaltmanın yollarını bulmak için de önemli yatırımlar yapılıyor.

Şu anda 55 milyar dolarlık finansmana sahip 1.6 nükleer girişim bulunuyor. Nükleer sektör çok kısıtlayıcıdır ve NRC'nin (Nükleer Düzenleme Komisyonu) yenilikçi girişimcilerle ilişki kurmaya odaklanmayan, nükleer silahların yayılmasını engellemeyi amaçlayan bir kuruluş olarak geçmişi nedeniyle yeni oyunculara büyük engeller teşkil etmektedir.

Sonuç

Sonuç olarak, bu makaleye ve mevcut toplumsal eğilime göre, nükleer atıkların uygun şekilde bertaraf edilmesi hâlâ nükleer enerjinin büyümesini kısıtlayan zorlu bir konudur.

Asıl sorun, radyoizotopların ürettiği yarı ömürlerin çok uzun olmasıdır. Bazıları bir milyon yıldan daha eskidir. Dolayısıyla bu durum nükleer atıkların kontrolünü ve yönetimini çok daha zorlaştırmaktadır.

Bununla birlikte, nükleer atıkların bertarafı için en yaygın olarak kullanılan yöntem, radyoaktif kalkan olarak çelik silindirlerin kullanılması veya derin jeolojik imha yöntemlerinin kullanılmasıyla depolamadır.

Ancak nükleer atıkların depolanarak bertaraf edilmesi hâlâ birçok endişeyi beraberinde getiriyor; çünkü nükleer atıkların sızması, insan sağlığını etkilemenin yanı sıra büyük çevre felaketlerine de neden olabilir.

Öneriler

Ahamefula Yükselişi

Çevre Danışmanı at Çevre Git! | + yayınlar

Ahamefula Ascension, Emlak Danışmanı, Veri Analisti ve İçerik yazarıdır. Hope Ablaze Vakfı'nın kurucusu ve ülkedeki prestijli kolejlerden birinde Çevre Yönetimi mezunudur. Okuma, Araştırma ve Yazma konusunda takıntılıdır.