Odpady promieniotwórcze
Odpady promieniotwórcze – odpady stałe, ciekłe lub gazowe, zawierające substancje promieniotwórcze lub skażone tymi substancjami. Utylizacja i składowanie odpadów promieniotwórczych jest obecnie najważniejszym problemem energetyki jądrowej.
Spis treści |
[edytuj] Źródła odpadów promieniotwórczych
Odpadami promieniotwórczymi są produkty uboczne przy produkcji oraz obróbce paliwa jądrowego. Największą część, ok. 80%, stanowią odpady związane z wydobyciem rudy uranu, składowane w pobliżu kopalni jako hałdy lub zbiorniki ze szlamem tzw. tailings (ang.). Dalsze części pochodzą z elektrowni jądrowych[1], z zakładów uzdatniania zużytego paliwa jądrowego oraz z jądrowych ośrodków badawczych. Podczas procesu produkcyjnego wytwarzane są duże ilości zubożonego uranu, który może być w części wykorzystany ze względu na wysoką gęstość, np. w broni przeciwpancernej. Poza tym jest jednak traktowany jako odpad i składowany w postaci tlenku i fluorku. Ma on jednak niewielką aktywność i stanowi znikome zagrożenie. Zużyte paliwo jądrowe zawiera natomiast promieniotwórcze aktynowce i produkty rozszczepienia uranu. Substancje te mają wysoką aktywność i stanowią bardzo duże zagrożenie dla osób, które wejdą z nimi w kontakt.
Odpady promieniotwórcze powstają także przy obróbce uranu i plutonu do celów militarnych, a także przy utylizacji broni jądrowej w ramach procesu rozbrojenia.
Oprócz, zużytego paliwa jądrowego z elektrowni jądrowych, odpadów powstających przy ponownym uzdatnianiu paliwa jądrowego (stanowiących najmniejszą objętościowo część odpadów promieniotwórczych) i wspomnianych już tallings, zalicza się do odpadów promieniotwórczych również inne materiały, które zostały skażone promieniotwórczo. Materiały te zostają najczęściej skażone w procesach produkcyjnych elektrowni jądrowych, w medycynie, przemyśle i w wyniku przeprowadzanych badań naukowych. Do materiałów tych zalicza się np.:
- strzykawki i igły stosowane w medycynie nuklearnej
- zdemontowane rurociągi
- materiały izolacyjne
- narzędzia i urządzenia
- zużyte dozymetry
Praktycznie wszystkie materiały i urządzenia używane w zakładach związanych w jakikolwiek sposób z materiałami radioaktywnymi, mogą stać się odpadem promieniotwórczym.
[edytuj] Podział odpadów promieniotwórczych
Podział odpadów promieniotwórczych uzależniony jest od czynników takich jak: zawartość materiałów promieniotwórczych (aktywność promieniotwórcza), wytwarzanie ciepła, stan fizyczny oraz zawartość izotopów promieniotwórczych.
[edytuj] Ze względu na aktywność promieniotwórczą
Według nomenklatury międzynarodowej dzielą się na odpady:
- niskoaktywne (Low Level Waste – LLW)
- Odpady z produkcji przemysłowej i z medycyny nuklearnej takie jak: narzędzia, ubrania robocze, filtry, czyściwo, papier itd. Niewielka kontaminacja izotopami o krótkim czasie rozpadu. Jako odpady niskoaktywne deklarowane są zapobiegawczo, również materiały pochodzące z tzw. Active Area, co oznacza, że istniała możliwość napromieniowania. Normalnie odpady te nie wykazują wyższej aktywności promieniotwórczej od materiałów składowanych w strefach nieskażonych non-active area tych samych obiektów produkcyjnych. Niektóre z tego rodzaju odpadów muszą być ekranowane przy przeładunku lub w czasie transportu. Większość nadaje się do utylizacji poprzez spalanie.
- transuranowe (TRans Uranium – TRU)
- Odpady pochodzące z fabryk przerobu paliwa i z przemysłu zbrojeniowego
- średnioaktywne (Intermediate Level Waste – ILW)
- Napromieniowane w wyższym stopniu co w niektórych przypadkach wymaga ekranowania. Zaliczają się do nich odpady takie jak: żywice epoksydowe, szlam chemiczny, obudowa paliwa jądrowego i napromieniowane materiały pochodzące z nieczynnych reaktorów jądrowych. Materiały te, są zalewane w celu składowania, betonem, masami ceramicznymi lub asfaltem. Odpady średnioaktywne składowane są w składowiskach odpadów promieniotwórczych.
- wysokoaktywne (High Level Waste – HLW)
- Odpady powstające w wyniku reakcji łańcuchowej w reaktorach jądrowych - wypalone paliwo jądrowe -, oraz przy produkcji broni jądrowej. Odpady te są nie tylko wysokoaktywne ale również wytwarzają duże ilości ciepła.
[edytuj] Ze względu na czas połowicznego rozpadu
Ze względu na czas połowicznego rozpadu zawartych w odpadach izotopów dzielimy je na
- krótkożyciowe
- długożyciowe
[edytuj] Składowanie odpadów promieniotwórczych
W Polsce istnieje obecnie jedno składowisko, Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych w Różanie, przeznaczone dla odpadów o niewielkiej aktywności.
Obecnie zużyte paliwo jądrowe o wysokiej aktywności jest w większości składowane w skałach lub kopułach solnych, położonych głębiej niż 300 metrów pod ziemią. Składowiska takie zwykle spotykają się z wielką niechęcią i protestami mieszkańców okolicznych miejscowości.
Istnieje także kilka propozycji, które nie zostały do tej pory wprowadzone w życie. Należy do nich składowanie odpadów w głębokich odwiertach, w skałach granitowych 5 km pod powierzchnią ziemi. Gorący materiał radioaktywny byłby pokryty kruszywem, które topiłoby się, a następnie rekrystalizowało, zamykając odpady w skale[2]. Inną propozycją jest transmutacja niebezpiecznych izotopów w inne, o niskiej aktywności lub o krótkim czasie życia.
Przypisy
- ↑ Nuclear energy: The hybrid returns. „Nature”. 460, s. 25, 2009. Szablon:DOI
- ↑ The Deep Borehole Disposal Option for Spent Nuclear Fuel, University of Sheffield
[edytuj] Zobacz też
