چطور با زباله های هسته ای مقابله می كنند

ته مانده فعالیت های هسته ای را كه مواد زایدی هستند كه عناصر شیمیایی رادیواكتیو دارند و كاربرد مفیدی ندارند, زباله هسته ای می گویند با گذشت زمان, رادیواكتیویته زباله های هسته ای كم می شود و در نهایت, تمام زباله ها به عناصر غیررادیواكتیو تبدیل می شوند

ته‌مانده فعالیت‌های هسته‌ای را كه مواد زایدی هستند كه عناصر شیمیایی رادیواكتیو دارند و كاربرد مفیدی ندارند، زباله هسته‌ای می‌گویند. با گذشت زمان، رادیواكتیویته زباله‌های هسته‌ای كم می‌شود و در نهایت، تمام زباله‌ها به عناصر غیررادیواكتیو تبدیل می‌شوند.

بعد از حدود ۴۰سال، ۹/۹۹ تابش ناشی از سوخت هسته‌ای مصرف‌شده، از بین می‌رود. هرچه یك رادیوایزوتوپ سریع‌تر متلاشی شود، اشعه رادیواكتیویته آن شدیدتر است.

فاكتور دیگری كه تعیین می‌كند یك ماده رادیواكتیو خالص چه‌قدر خطرناك است، انرژی تابش است. بعضی از تلاشی‌ها بیش‌تر از بقیه انرژی آزاد می‌كنند

این موضوع وقتی پیچیده‌تر می‌شود كه بدانیم رادیوایزوتوپ‌های كمی به سرعت در اثر تلاشی به وضعیت پایدار می‌رسند و اغلب به محصول رادیواكتیو دیگری تبدیل می‌شوند!

هدف اصلی دفع زباله رادیواكتیو، حفاظت محیط‌زیست است. فناوری اصلی برای دفن زباله‌های خطرناك‌تر، دفن مطمئن در اعماق خاك است.

● انواع زباله هسته‌ای

▪ زباله سطح پایین: در بیمارستان‌ها و صنعت و نیز در رآكتور تولید می‌شود و شامل كاغذ، پارچه، ابزارآلات، پوشاك، فیلتر و غیره است كه به مقادیر كمی از رادیواكتیویته آلوده است و اغلب طول عمر كوتاه دارد.

در حین كار كردن یا انتقال این مواد، نیازی به محافظت نیست و دفن كم‌عمق در زمین برای آن‌ها مناسب است. برای كاهش حجم، اغلب این مواد قبل از انهدام فشرده یا سوزانده می‌شوند.

▪ زباله سطح متوسط: مقدار بیش‌تری رادیواكتیویته دارد و احتیاج به محافظت دارد و معمولا شامل رزین‌ها، فضولات شیمیایی و نیز اجزای آلوده رآكتورهاست.

ممكن است این مواد را برای دور ریختن با بتون یا قیر به صورت جامد درآورند. معمولا زباله‌های با طول عمر كوتاه (ناشی از رآكتورها هستند) در انبارهای كم عمق اما آن‌هایی كه طول عمر بیش‌تری دارند (ناشی از عمل‌آوری مجدد سوخت) در اعماق زمین دفن می‌شوند.

▪ زباله سطح بالا: از مصرف سوخت اورانیوم در یك رآكتور هسته‌ای و عملیات تولید سلاح‌های هسته‌ای به‌دست می‌آیند. این مواد به شدت رادیواكتیو و داغ‌اند. HLW بیش از ۹۵‌درصد تمام رادیواكتیویته حاصل از فرایند تولید برق هسته‌ای را دربر‌می‌گیرد.

● دور ریختن زباله‌های سطح بالا

زباله رادیواكتیو سطح بالا به‌طور موقت در استخرهای سوخت مصرف‌شده و در تسهیلات ذخیره شبكه خشك (dry cask storge) نگهداری می‌شود.

در ۱۹۹۷ در ۲۰كشور كه عمده انرژی اتمی جهان در آن‌ها تولید می‌شود، ظرفیت ذخیره سوخت مصرف‌شده در رآكتورها، ۱۴۸هزار تن بود كه ۵۹درصد آن مورد استفاده قرار گرفت.

ظرفیت ذخیره جدا از رآكتورها، ۷۸هزار تن بود كه ۴۴هزار تن آن به مصرف رسید. افزایش سالانه در حدود ۱۲‌هزار تن است در نتیجه دفع نهایی فوری و اضطراری نیست.

فرانسه در زمینه آماده‌سازی برای دفع HLW پیشتاز است. در ۱۹۸۹ و ۱۹۹۲ كارخانه‌های تجاری را مكلف كرد تا HLW باقی‌مانده از عمل‌آوری مجدد سوخت اكسید را تبدیل به شیشه كنند. اگرچه در سایر نقاط به خصوص در بریتانیا و بلژیك تسهیلات كافی وجود دارد. ظرفیت این كارخانه‌های اروپای غربی ۲۵۰۰‌كانیستر (t۱۰۰۰) در سال است و بعضی از آن‌ها ۱۸سال است كه مشغول به‌كارند. صخره سنتزی (Synroc) استرالیایی‌ها، روش پیچیده‌تری برای دفع این‌گونه زباله‌هاست.

این فرایند ممكن است در نهایت برای زباله‌های شهری استفاده تجاری پیدا كند. (در حال حاضر برای زباله‌های نظامی آمریكا به‌كار می‌رود.) انتخاب مخازن عمیق نهایی و مناسب در چندین كشور بررسی می‌شود و انتظار می‌رود اولین آن كمی بعد از ۲۰۱۰ راه‌اندازی شود.

سوئد از نظر برنامه‌های دفع مستقیم سوخت مصرف‌شده بسیار پیش‌رفته است، چرا كه پارلمان آن كشور متقاعد شد استفاده از تكنولوژی KBS-۳ در حد قابل‌قبولی، مطمئن است. در آلمان بحث سیاسی در مورد یافتن یك مخزن نهایی برای زباله رادیواكتیو وجود دارد.

ایالات‌متحده یك مخزن نهایی در كوه Yucca در «نوادا» را برگزیده است. پیشنهادی نیز برای یك مخزن HLW بین‌المللی در مناسب‌ترین مكان‌ها از نظر زمین شناختی _ كه استرالیا و روسیه مكان‌های محتمل هستند _ شده‌است.

با این وجود وقتی پیشنهاد مخزن جهانی در استرالیا مطرح شد، اعتراضات سیاسی داخلی گسترده و مستمری به‌وجود آمد كه انجام چنین كارهایی را بعید می‌كند. رآكتورهایی پیشنهاد شده‌اند كه زباله هسته‌ای را مصرف و آن را به زباله هسته‌ای كم ضررتر تبدیل می‌كنند.

بالاخص رآكتورهای Integral Fast یك رآكتور هسته‌ای مطرح شده بود با چرخه سوخت هسته‌ای كه هیچ زباله فرااورانیومی تولید نمی‌كرد و در واقع می‌توانست زباله فرااورانیومی را مصرف كند. این طرح تا مرحله آزمایش وسیع و گسترده پیش رفت، اما بعد توسط دولت ایالات متحده لغو شد.

محمدحسن دلیر