بهمن: در نیروگاه های هسته ای ضایعاتی تولید می گردد که به علت حساسیت مضاعف زباله های رادیواکتیو، مدیریت پسماندهای هسته ای باید تحت قوانین و محدودیت های خاصی صورت گیرد. ترس از مواد رادیواکتیو دیگر برای جهان و دانشمندان هسته ای به یک کابوس تبدیل گشته است. تجربه فاجعه هیروشیما و انفجار نیروگاه اتمی چرنوبیل نشان داد که حتی اگر یک گرم اورانیوم غنی شده به طبیعت و محیط زیست زندگی انسان وارد شود، چهار میلیون سال طول خواهد کشید تا وزن یک گرم اورانیوم و تشعشعات و آلودگی های سرطان زای ناشی از آن به نصف و یا به حد صفر برسد.
به گزارش بهمن به نقل از ایسنا، به نقل از پایگاه خبری ورلد نوکلیر، اصولا مبحث تولید زباله های هسته ای از زمان کشف مواد رادیواکتیو مورد توجه قرار گرفت. ولی بعد از کشف شکافت بود که دانشمندان به خطرات زباله ها پی بردند چون که دریافتند کلیه راکتورهای شکافت هسته ای ایزوتوپ های رادیواکتیو تولید می کنند. ایزوتوپ هایی که میزان تابش شان برای حیات جانداران خطرناک است، ازاین رو مسئله جداسازی و انبار کردن و دفن ایمن آنها با زیاد شدن تعداد راکتورها و سطح انرژی آنها سال به سال، مباحث گسترده ای را دربر گرفته است.
ایزوتوپ های رادیواکتیو در زباله های مایع، معمولا با استفاده از بارندگی به صورت جامد در می آید و انبار می گردد و اگر این زباله ها در زمین در گودال های بدون آستر، بدون آنکه در محفظه های خاص باشند، دفن شوند طی چند قرن بعد آب های زیرزمینی آنها را پراکنده خواهند کرد.
ترس از مواد رادیواکتیو دیگر برای جهانیان و دانشمندان هسته ای یک کابوس شده است. تجربه فاجعه هیروشیما و انفجار نیروگاه اتمی برق چرنوبیل نشان داد که حتی اگر یک گرم اورانیوم غنی شده به طبیعت و محیط زیست زندگی انسان وارد شود، چهار میلیون سال طول خواهد کشید تا وزن یک گرم اورانیوم و تشعشعات و آلودگی های سرطان زای ناشی از آن به حد نصف و یا به حد صفر برسد. هنوز افراد بسیاری هستند که در هیروشیما با مشکلات شیمیایی و آثار به جامانده از آن جنایت تاریخی دست و پنجه نرم می کنند؛ همانگونه که ساکنان دریای خزر پس از گذشت 20 و اندی سال از حادثه چرنوبیل با مشکل آلودگی دریای خزر و انقراض خیلی از ماهیان و عدم کوچ خیلی از پرندگان نادر به سواحل دریای خزر و همینطور آلودگی خیلی از محصولات سیفی در این مناطق روبه رو هستند.
انرژی هسته ای با وجود آن که در حل بحران انرژی اثرگذار است اما مشکلات جدیدی را پیش روی بشر قرار داده است. اکنون بعد از گذشتن نیم قرن از آغاز استفاده از انرژی هسته ای، ذخیره سازی نامناسب زباله ها هم چنان ادامه دارد و هنوز چاره جدیدی برای رفع این معضل عرضه نشده است. این مورد همواره مورد توجه دانشمندان و دولت مردان بوده است.
در هر هشت مگاوات انرژی برق تولید شده در نیروگاه هسته ای ۳۰ گرم زباله رادیواکتیو تولید می شود، البته برای تولید همین مقدار برق با استفاده از زغال سنگ با کیفیت، هشت هزار کیلوگرم دی اکسید کربن تولید می گردد. ازاین رو حجم زباله های رادیواکتیو بسیار کم تر است اما به مراتب خطرناک تر هستند و مراقبت از آن ها ضرورتی تر و دشوارتر.
زباله های رادیواکتیو را بر مبنای مقدار و نوع ماده رادیواکتیو می توان به ۳ گروه تقسیم کرد:
الف – سطح پایین: لباس حفاظتی، لوازم، تجهیزات و فیلترهایی که حاوی مواد رادیواکتیو با عمر کوتاه هستند.
این موارد نیازی به پوشش محافظتی ندارند و معمولا فشرده شده و سپس در چاله های کم عمق دفن شده و یا آتش زده می شوند.
ب- سطح متوسط: پسماندهای شیمیایی، پوشش میله سوخت و مواد نیروگاه های برق هسته ای جزو زباله های سطح متوسط طبقه بندی می شوند. این دسته هم عموما عمر کوتاهی داشته، ولی نیاز به پوشش محافظ دارند، این زباله ها را می تواند درون بتون قرار داد و در مخزن زباله ها گذاشت.
ج- سطح بالا: همان سوخت مصرف شده راکتورها است و نیاز به پوشش محافظی و سردسازی دارند.
انبار کردن موقتی
سوخت مصرف شده که از راکتور خارج می شود، بسیار داغ و پرتوزا است و سطح تشعشع بالایی دارد. از این رو هم باید آن را سرد کرد و هم از تابیدن پرتوهای رادیواکتیو به آن محیط جلوگیری کرد. در کنار هر راکتور، استخرهایی برای انبارکردن سوخت مصرف شده وجود دارد. این استخرها، مخزن های بتونی مجهز به لایه های فولادی ضد زنگ هستند که ۸ متر عمق دارند و پر از آب هستند.
آب هم میله های سوخت مصرف شده را خنک می کند و هم بعنوان پوشش حفاظتی در برابر تابش رادیواکتیو عمل می کند، به مرور زمان شدت گرما و تابش رادیواکتیو کاسته می شود، به صورتی که بعد از ۴۰ سال به یک هزارم مقدار اولیه (زمانی که از راکتور خارج شده بود) می رسد.
باز فرآوری و انبار کردن نهایی
۳ درصد سوخت مصرف شده در یک راکتور آب سبک، ضایعات بسیار خطرناک رادیواکتیو هستند.
این مواد را می توان با روش های شیمیایی از یکدیگر جدا کرد و اگر شرایط اقتصادی و قوانین حقوقی اجازه دهد می توان سوخت مصرف شده را برای تولید سوخت هسته ای جدید بازیافت کرد.
کارخانه هایی در فرانسه و انگلستان وجود دارند که مرحله باز فرآوری سوخت نیروگاه های کشورهای اروپایی و ژاپن را انجام می دهند البته این کار در ایالات متحده ممنوع می باشد.
رایج ترین شیوه باز فرآوری، purex نام دارد که مخفف عبارت جداسازی اورانیوم و پلوتونیوم است، در این روش ابتدا میله های سوختی را از یکدیگر جدا کرده و در اسید نیتریک حل می کنند. سپس با استفاده از مخلوطی از فسفات ترین بوتیل و یک حلال هیدروکربن، اورانیوم و پلوتونیوم مصرف نشده را جدا می کنند و بعنوان سوخت جدید به مراحل تهیه سوخت می فرستند. ضایعات هسته ای سطح بالا را بعد از جداسازی، حرارت می دهند تا به پودر تبدیل شوند. سپس پودر را درون شیشه ای خاص قرار داده و حرارت می دهند. این فرآیند شیشه سازی نام دارد.
شیشه مایع برای ذخیره سازی درون محفظه هایی از جنس فولاد ضد زنگ قرار می گیرد. این محفظه ها را در منطقه ای پایدار از نظر زمین شناسی انبار می کنند. بعد از هزار سال، شدت تابش رادیواکتیو ضایعات هسته ای به مقدار طبیعی کاسته می شود، این نقطه تا امروز، انتهای چرخه سوخت هسته ای است.
خطر عمده زباله های هسته ای آن است که نیمه عمر برخی عناصر، زمان فعال زباله های رادیواکتیو را به هزاران سال می رسانند. واپاشی رادیواکتیویته باید زمان خویش را بپیماید حتی اگر هزاران سال طول بکشد.
بنابر آمار وزارت انرژی آمریکا از سال ۱۹۴۶ تا ۱۹۸۳ حدود ۷۱ میلیون پوند زباله رادیواکتیو در این کشور تولید شده است.
یکی از فرضیه هایی که برای حل این معضل مطرح می گردد دفع زباله های اتمی در فضا است به صورتی که مواد پرتوزا درون یک راکت قرار بگیرد و به فضا فرستاده شود.
این در حالی است که این روش بسیار پرهزینه و خطرناک است چون که اگر راکت به هنگام برخاستن از زمین منفجر شود فاجعه بزرگی رخ خواهد داد.
هم اکنون بهترین روشی که برای دفع زباله های رادیواکتیو توسط دانشمندان آمریکا بریتانیا و فرانسه مطرح شده است دفع این زباله ها در مخزن سنگی است.
