Rádioaktívny odpad. Likvidácia rádioaktívneho odpadu

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:17

Rádioaktívny odpad sa stal mimoriadne akútnym problémom našej doby. Ak na úsvite rozvoja jadrovej energetiky len málo ľudí premýšľalo o potrebe skladovania použitého materiálu, teraz sa táto úloha stala mimoriadne naliehavou. Prečo sa teda všetci tak boja?

Rádioaktivita

Tento jav bol objavený v súvislosti so štúdiom vzťahu medzi luminiscenciou a röntgenovým žiarením. Francúzsky fyzik A. Becquerel objavil koncom 19. storočia počas série experimentov so zlúčeninami uránu dovtedy neznámy typ žiarenia prechádzajúceho cez nepriehľadné predmety. O svoj objav sa podelil s manželmi Curiesovými, ktorí ho pozorne študovali. Boli to svetoznámi Marie a Pierre, ktorí zistili, že všetky zlúčeniny uránu, ako samotný čistý urán, ako aj tórium, polónium a rádium, majú vlastnosť prirodzenej rádioaktivity. Ich prínos bol skutočne neoceniteľný.

Neskôr sa zistilo, že všetky chemické prvky, počnúc bizmutom, sú rádioaktívne v tej či onej forme. Vedci sa zamýšľali aj nad tým, ako by sa dal proces jadrového rozpadu využiť na výrobu energie a dokázali ho umelo iniciovať a reprodukovať. A prebol vynájdený dozimeter na meranie úrovne žiarenia.

Aplikácia

Okrem energetiky sa rádioaktivita široko využíva aj v iných odvetviach: medicína, priemysel, výskum a poľnohospodárstvo. Pomocou tejto vlastnosti sa naučili zastaviť šírenie rakovinových buniek, presnejšie diagnostikovať, zisťovať vek archeologických pokladov, sledovať premenu látok pri rôznych procesoch atď. Zoznam možných aplikácií rádioaktivity sa neustále dopĺňa rozširujúcu sa, preto je dokonca prekvapujúce, že otázka zneškodňovania odpadových materiálov je taká akútna až v posledných desaťročiach. Ale toto nie je len odpad, ktorý sa dá ľahko vyhodiť na skládku.

Rádioaktívny odpad

Všetky materiály majú svoju životnosť. To nie je výnimkou pre prvky používané v jadrovej energetike. Výstupom je odpad, ktorý ešte má radiáciu, ale už nemá praktickú hodnotu. Samostatne sa spravidla posudzuje použité jadrové palivo, ktoré je možné prepracovať alebo použiť v iných oblastiach. V tomto prípade hovoríme jednoducho o rádioaktívnych odpadoch (RW), ktorých ďalšie využitie nie je zabezpečené, preto ich treba zneškodniť.

Zdroje a formuláre

Vzhľadom na rôznorodosť použitia rádioaktívnych materiálov môže mať odpad aj rôzny pôvod a rôzne podmienky. Sú buď pevné alebo kvapalné respplynný. Zdroje môžu byť tiež veľmi odlišné, keďže v tej či onej forme sa takýto odpad často vyskytuje pri ťažbe a spracovaní nerastov vrátane ropy a plynu, existujú aj také kategórie ako medicínsky a priemyselný rádioaktívny odpad. Existujú aj prírodné zdroje. Bežne sa všetky tieto rádioaktívne odpady delia na nízko-, stredne- a vysokoaktívne. Spojené štáty americké rozlišujú aj kategóriu transuránového rádioaktívneho odpadu.

Možnosti

Pomerne dlho sa verilo, že likvidácia rádioaktívneho odpadu si nevyžaduje špeciálne pravidlá, stačí ho rozptýliť do životného prostredia. Neskôr sa však zistilo, že izotopy majú tendenciu sa hromadiť v určitých systémoch, ako sú napríklad tkanivá zvierat. Tento objav zmenil názor na rádioaktívny odpad, pretože v tomto prípade bola pravdepodobnosť ich pohybu a vniknutia do ľudského tela s jedlom pomerne vysoká. Preto bolo rozhodnuté vyvinúť niekoľko možností, ako naložiť s týmto druhom odpadu, najmä pre kategóriu vysokej úrovne.

Moderné technológie umožňujú v maximálnej možnej miere neutralizovať nebezpečenstvo rádioaktívneho odpadu jeho rôznym spracovaním alebo umiestnením do bezpečného priestoru pre ľudí.

Vitrifikácia. Iným spôsobom sa táto technológia nazýva vitrifikácia. Rádioaktívny odpad zároveň prechádza niekoľkými stupňami spracovania, v dôsledku čoho sa získa skôr inertná hmota, ktorá sa umiestňuje do špeciálnych kontajnerov. Potom sa tieto kontajnery odošlú do skladu.
Synrock. Je to stálejedna metóda neutralizácie rádioaktívneho odpadu vyvinutá v Austrálii. V tomto prípade sa pri reakcii používa špeciálna komplexná zlúčenina.
Pohreb. V tejto fáze prebieha hľadanie vhodných miest v zemskej kôre, kde by sa dal umiestniť rádioaktívny odpad. Najsľubnejší je projekt, podľa ktorého sa použitý materiál vracia do uránových baní.
Transmutácia. Už sa vyvíjajú reaktory, ktoré dokážu premeniť vysoko rádioaktívny odpad na menej nebezpečné látky. Súčasne s neutralizáciou odpadu dokážu generovať energiu, preto sú technológie v tejto oblasti považované za mimoriadne perspektívne.
Odstránenie do vesmíru. Napriek príťažlivosti tejto myšlienky má veľa nevýhod. Po prvé, táto metóda je dosť nákladná. Po druhé, existuje riziko havárie nosnej rakety, čo môže byť katastrofa. Nakoniec, zanesenie vesmíru takýmto odpadom sa po chvíli môže zmeniť na veľké problémy.

Pravidlá likvidácie a skladovania

V Rusku je nakladanie s rádioaktívnym odpadom regulované predovšetkým federálnym zákonom a komentármi k nemu, ako aj niektorými súvisiacimi dokumentmi, ako je vodný zákonník. Podľa federálneho zákona musí byť všetok rádioaktívny odpad pochovaný na najizolovanejších miestach, pričom znečistenie vodných plôch nie je povolené, je zakázané aj posielanie do vesmíru.

Každá kategória má svoje vlastné predpisy, okrem toho kritériá na klasifikáciu odpadu akojeden alebo druhý formulár a všetky potrebné postupy. Rusko má však v tejto oblasti veľa problémov. Po prvé, likvidácia rádioaktívneho odpadu sa môže veľmi skoro stať netriviálnou úlohou, pretože v krajine nie je toľko špeciálne vybavených skladov a čoskoro budú zaplnené. Po druhé, neexistuje jediný systém riadenia procesu recyklácie, čo sťažuje jeho kontrolu.

Medzinárodné projekty

Vzhľadom na to, že skladovanie rádioaktívneho odpadu sa po ukončení pretekov v zbrojení stalo najnaliehavejším, mnohé krajiny uprednostňujú spoluprácu v tejto záležitosti. Žiaľ, v tejto oblasti sa zatiaľ nepodarilo dosiahnuť konsenzus, ale diskusia o rôznych programoch v OSN pokračuje. Najsľubnejšími projektmi sa zdá byť vybudovanie veľkého medzinárodného úložiska rádioaktívneho odpadu v riedko osídlených oblastiach, zvyčajne v Rusku alebo Austrálii. Občania posledne menovaných však proti tejto iniciatíve aktívne protestujú.

Účinky ožiarenia

Takmer okamžite po objavení fenoménu rádioaktivity sa ukázalo, že negatívne ovplyvňuje zdravie a život ľudí a iných živých organizmov. Štúdie, ktoré manželia Curieovci vykonávali niekoľko desaťročí, nakoniec viedli k ťažkej forme choroby z ožiarenia u Márie, hoci sa dožila 66 rokov.

Toto ochorenie je hlavným dôsledkom vystavenia človeka žiareniu. Manifestácia tohto ochorenia a jeho závažnosť závisí predovšetkým od celkovej prijatej dávky žiarenia. Môžubyť pomerne mierny a spôsobiť genetické zmeny a mutácie, čím ovplyvní budúce generácie. Jedným z prvých, ktorí trpia, je funkcia krvotvorby, často majú pacienti nejakú formu rakoviny. Zároveň sa liečba vo väčšine prípadov ukazuje ako dosť neúčinná a spočíva len v dodržiavaní aseptického režimu a odstraňovaní symptómov.

Prevencia

Predchádzanie stavu spojeného s vystavením žiareniu je celkom jednoduché – stačí sa nedostať do oblastí s jeho zvýšeným pozadím. Bohužiaľ to nie je vždy možné, pretože mnohé moderné technológie zahŕňajú aktívne prvky v tej či onej forme. Okrem toho nie každý nosí so sebou prenosný dozimeter žiarenia, aby vedel, že sa nachádza v oblasti, kde môže dlhodobé vystavenie spôsobiť ujmu. Existujú však určité opatrenia na prevenciu a ochranu pred nebezpečným žiarením, hoci ich nie je veľa.

Po prvé, je to tienenie. S tým sa stretol takmer každý, kto prišiel na röntgenovanie určitej časti tela. Ak hovoríme o krčnej chrbtici alebo lebke, lekár navrhuje obliecť si špeciálnu zásteru, do ktorej sú všité olovené prvky, ktoré neprepúšťajú žiarenie. Po druhé, odolnosť organizmu môžete podporiť užívaním vitamínov C, B₆ a R. Nakoniec sú tu špeciálne prípravky – rádioprotektory. V mnohých prípadoch sú veľmi účinné.