กากนิวเคลียร์

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ กากนิวเคลียร์ ผลจากการแยกตัวของนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์ ของเสียเหล่านี้สามารถสร้างปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงได้เนื่องจากความเป็นพิษในระดับสูงและเวลาในการย่อยสลายที่ยาวนาน มีวิธีต่างๆในการจัดการกากกัมมันตรังสีเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ในบทความนี้เราจะบอกทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับกากกัมมันตภาพรังสีลักษณะและการจัดการสิ่งแวดล้อม

คุณสมบัติหลัก

กากกัมมันตรังสีถือเป็นวัสดุหรือของเสียใด ๆ ซึ่งคาดว่าจะไม่มีการใช้งานซึ่งมีหรือปนเปื้อนด้วยสารกัมมันตรังสีในระดับความเข้มข้นหรือระดับกิจกรรมที่สูงกว่าที่กำหนดโดยกระทรวงอุตสาหกรรมและพลังงานหลังจากได้รับรายงานจากนิวเคลียร์ สภาความปลอดภัย. มีเกณฑ์บางประการที่จะสามารถจำแนกกากกัมมันตรังสีได้ตามลักษณะและแหล่งกำเนิด มาดูกันว่าเกณฑ์เหล่านี้คืออะไร:

• สภาพร่างกาย. เนื่องจากสภาพทางกายภาพของเสียจึงถูกจัดประเภทเป็นของแข็งของเหลวและก๊าซ เนื่องจากกากกัมมันตรังสีได้รับการบำบัดหรือควบคุมแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซกฎนี้จึงมีความสำคัญมาก
• ประเภทของรังสีที่ปล่อยออกมา. กัมมันตรังสีที่มีอยู่ในกากกัมมันตภาพรังสีสามารถย่อยสลายได้หลายวิธีซึ่งนำไปสู่การปล่อยอนุภาคหรือรังสีต่างๆ จากมุมมองนี้กากกัมมันตภาพรังสีแบ่งออกเป็นการปล่อยα, βและγ เนื่องจากรังสีแต่ละชนิดมีปฏิสัมพันธ์กับสสารในรูปแบบที่แตกต่างกันการแสดงความยาวการซึมผ่านที่แตกต่างกันหรือความยาวเท่ากันถึงตัวกลางที่ฉายรังสีมาตรฐานจึงกำหนดเกราะป้องกันการจัดการของเสียและเงื่อนไขการสัมผัสรังสีทั่วไป ในที่เก็บของ.
• ครึ่งชีวิต: ขึ้นอยู่กับครึ่งชีวิตของกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่ในของเสีย (หรือเวลาหลังจากนั้นกัมมันตภาพรังสีจะลดลงครึ่งหนึ่ง) สามารถทำการจำแนกประเภทของของเสียอายุสั้นและอายุการ
• กิจกรรมเฉพาะ: เกณฑ์นี้กำหนดปัญหาการป้องกันระยะสั้นเนื่องจากระดับกิจกรรมของของเสียมีเงื่อนไขการป้องกันในระหว่างการขนย้ายและการขนย้ายตามปกติ
• ความเป็นพิษต่อรังสี: ความเป็นพิษต่อรังสีเป็นสมบัติของกากกัมมันตรังสีที่กำหนดอันตรายจากมุมมองทางชีววิทยา

การทิ้งกากกัมมันตภาพรังสี

กากนิวเคลียร์มากกว่า 90% ของยูเรเนียม ดังนั้นเชื้อเพลิงที่ใช้แล้ว (เศษซาก) ยังคงมี 90% ของเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้ สามารถผ่านการบำบัดทางเคมีแล้วนำไปใส่ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วขั้นสูง (ยังไม่ได้ใช้ในปริมาณมาก) เพื่อหยุดวงจรเชื้อเพลิง วัฏจักรเชื้อเพลิงแบบปิดหมายถึงกากนิวเคลียร์น้อยลงและมีพลังงานมากขึ้นที่สกัดจากแร่ดิบ

สารกัมมันตภาพรังสีตกค้างที่มีอายุยาวนานที่สุดในกากนิวเคลียร์คือนิวไคลด์ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้: องค์ประกอบของซีรีส์ p และ sub-act หากวัสดุเหล่านี้ถูกเผาเป็นเชื้อเพลิงโดยการรีไซเคิลกากนิวเคลียร์จะยังคงมีกัมมันตภาพรังสีอยู่เป็นเวลาสองสามร้อยปีแทนที่จะเป็นหลายแสน สิ่งนี้ช่วยลดปัญหาในการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวได้อย่างมาก

หากปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐอเมริกามีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในหมู่ประชากรและทุกอย่างมาจากพลังงานนิวเคลียร์ปริมาณขยะนิวเคลียร์ที่แต่ละคนจะสร้างขึ้นในแต่ละปีจะเท่ากับ 39,5 กรัม ถ้าเราได้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดจากถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ เราปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 10,000 กิโลกรัมต่อปีต่อคน

ที่เก็บกากกัมมันตภาพรังสี

การจัดเก็บและการจัดการกากกัมมันตรังสีมีความท้าทายอยู่ไม่น้อย และคุณต้องหาวิธีลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและหลีกเลี่ยงภัยพิบัติต่างๆ วิธีที่ใช้เมื่อ มันเกี่ยวกับการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีคือการฝังให้ลึกลงไป อย่างไรก็ตามขั้นตอนนี้ไม่ง่ายอย่างที่คิด

เราต้องจำไว้ว่าการกำจัดกากนิวเคลียร์ระดับสูงนั้นต้องใช้ความลึกพอสมควรเนื่องจากของเสียเหล่านี้อาจเป็นอันตรายได้ มีสถานที่กำจัดกากกัมมันตภาพรังสีที่เป็นที่รู้จักหลายแห่งทั่วโลก ตัวอย่างเช่นชาวสวีเดนมีโรงงานแห่งหนึ่งใน Oskarshamn ซึ่งมีการจัดเก็บกากนิวเคลียร์ในระยะยาวมานานกว่า 100.000 ปี

สหรัฐอเมริกามีโครงการต่อเนื่องหลายปีที่เรียกว่า Yucca Mountain Nuclear Waste Repository ในเนวาดา แต่ในที่สุดการบริหารของโอบามาก็ยุติลงในปี 2011 ปัจจุบันมีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์มากกว่า 50.000 เมตริกตัน ใช้เฉพาะในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น จำนวนนี้กำลังสะสมและหลายคนพยายามสร้างทางเลือกต่างๆเพื่อให้สามารถจัดการกับขยะนี้ได้ บางคนคิดว่าการยิงกากกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดขึ้นสู่อวกาศฝังลงในน้ำลึกทำให้ของเสียทั้งหมดอยู่ในธารน้ำแข็งและสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาทุกประเภท

การแปรรูปและรีไซเคิล

ไม่น่าแปลกใจที่สิ่งนี้กำลังหลีกเลี่ยงเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์พยายามแก้ปัญหาขยะโดยการแปรรูปและรีไซเคิลขยะ หากการศึกษาและการตรวจสอบเหล่านี้ประสบความสำเร็จอาจทำให้ปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีลดลงได้ สร้างโดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดมากถึง 90%

เมื่อ 5% ของยูเรเนียมในแท่งนิวเคลียร์ทำปฏิกิริยาแท่งเชื้อเพลิงทั้งหมดจะปนเปื้อนด้วยพลูโตเนียมและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นในนิวเคลียร์ฟิชชัน โลบาร์ที่ใช้แล้วเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าดังนั้นจึงต้องถือว่าเป็นของเสีย การรีไซเคิลกากกัมมันตภาพรังสีประกอบด้วยการแยกองค์ประกอบที่ใช้งานได้ซึ่งยังคงอยู่สำหรับการผลิตพลังงาน เป้าหมายของเทคโนโลยีเหล่านี้คือการปิดวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตามมีปัญหาหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปและรีไซเคิลกากนิวเคลียร์ ในบรรดาปัญหาที่เกิดขึ้นสิ่งที่สำคัญที่สุดคือต้นทุนและการถกเถียงกันว่าวิธีการเหล่านี้เป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ปัจจุบันในบางประเทศ ไม่อนุญาตให้นำกากนิวเคลียร์ไปแปรรูปใหม่

เราทราบดีว่าพลังงานนิวเคลียร์ไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นของเสียที่ยังคงมีกัมมันตภาพรังสีมานานกว่า 100.000 ปี นี่แสดงถึงปัญหาที่น่ากลัวสำหรับทั้งคนและสิ่งแวดล้อม

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกากกัมมันตภาพรังสีและลักษณะต่างๆ