Har vi löst problemet med bortskaffande av kärnavfall?

Nuclear Power and Bomb Testing Documentary Film (Juni 2019).

Anonim

Tillbaka i början av 1900-talet kom fascineringen med atomer och subatomiska partiklar till en feberhöjd, och med upptäckten av radium och efterföljande radioaktiva ämnen, användes kärnkraften i hela världen.

Kärnmaterial har blivit en nyckelkomponent i allt från atombomber till energiproduktion för hela städer, eftersom det är mycket effektivare än andra fossila bränslen eller naturliga energiformer. Men, som Spidermans farbror en gång sade, med stor kraft kommer stort ansvar.

Det har varit kärnpunkten för kärnkraftsindustrin under mer än 60 år: hur kan detta otroligt kraftfulla bränsle utnyttjas, hanteras, användas, lagras och bortskaffas på ett säkert sätt. Den stora debatten om vad man ska göra med det kärnavfall som vi har och hur vi kan förbättra våra metoder i framtiden.

Från fullständig eliminering av användningen av kärnämne för att begrava kärnavfall i granitgravar längst ner i havet finns det många idéer och förslag på hur man hanterar kärnavfall, men en sak kan överenskommas. Det är en allvarlig fråga som har definitivt inte löst!

Problemets rota

Det finns olika nivåer av kärnavfall, men den mest aktuella typen är höghaltigt avfall (HLW), vilket ofta genereras under upparbetningen av använt kärnbränsle. För att extrahera allt möjligt uran från kärnavfallskanalerna eller "avfall" genereras en flytande biprodukt, och detta extremt kraftfulla radioaktiva material utgör ungefär 95% av farligt manligt radioaktivt material.

Om det här materialet inte sänds säkert, lagras eller neutraliseras, kan det förstöra stora skarvar av miljön, döda djur och människor. Av detta skäl är transport och lagring av kärnavfall en enorm industri och en mycket viktig!

Sedan kärnkraftens tillkomst är tusentals installationer över hela världen beroende av, producerar, levererar, lagrar, säljer eller utvecklar kärnprodukter, och alla dessa processer genererar en stor mängd avfall. Frågan blir därför, var lägger vi det?

Var är all kärnavfall nu?

Dessa är bara de viktigaste klassificeringen av avfall, men det finns många andra typer, inklusive forskning, medicin, avvecklade vapen och äldre avfall, som alla måste hanteras på unika sätt.

Det finns silor och deponier över hela världen som innehåller radioaktiva dumpningszoner och medan regler på dessa platser och anläggningar är intensiva finns det fortfarande den verkliga rädslan för strålning som läcker och påverkar de närliggande samhällena, även de dussintals kilometer bort. Strålning är invasiv och kan sprida sig mycket snabbt genom jord och vatten, så det kan vara katastrofalt att eventuella skift eller brott av dessa bunkrar (som följd av jordbävningar, erosion etc.).

Om vi ​​har lärt oss allt från popkulturen är det också att kärnavfallshanteringsställen kan skapa saker som detta.

När det finns en kärnavfallshändelse, till exempel Fukushima Daichi Plant-katastrofen i Japan, står hela världen upp och tar märke, eftersom kärnmaterial kan överföras genom atmosfären och genom havsströmmar som påverkar mat som kan exporteras till andra delar av världen. Det finns många svaråtgärder på plats, men den ofullkomliga naturen hos vår teknik och förberedelse innebär att vi alltid letar efter nya alternativ.

Kassering av kärnavfall i framtiden?

Att kasta kärnavfall i mitten av ett berg (exempelvis under Alperna) har föreslagits av vissa europeiska nationer och har också fascinerat Förenta staterna, vilket genererar tusentals ton kärnavfall varje år och gott om bergskedjor till överväga.

Djupa slutförvaringar verkar vara det bästa alternativet från en fysisk synvinkel och genom att gräva mer än 3000 meter i jorden och utgrävning av massiva lagringshålor kan vi nästan garantera att kärnavfallet kommer att separeras permanent från den mänskliga miljön. Men vi kan aldrig riktigt vara säkra, för i motsats till människor har radioaktivt material inte en kort livslängd. Faktum är att det flesta radioaktiva materialet har en halveringstid mellan 10 000 och 1 000 000 år! Med andra ord behöver vi inte bara se till att dessa sista viloplatser för sådana farliga material håller oss och våra barn säkra, men också tusentals generationer på rad!

En av de andra logiska och till synes säkra metoderna för kärnavfallshantering är transmutation, vilket innebär att det radioaktiva materialet ändras till ett annat ämne, vilket vanligtvis är radioaktivt men mindre farligt och lättare att hantera (till skillnad från HLW). Detta är en ganska dyr och energi-tung metod, och innebär också en stor direkt hantering av detta giftiga avfall, vilket kräver en betydande infrastruktur.

Vissa radioaktiva isotoper kan användas direkt för andra tillämpningar, så när de avlägsnas från kärnavfall kan de till en viss grad "återvinnas". Problemet med att inte omedelbart skära bort vårt radioaktiva avfall är att ökar risken för exponering och ökar också risken för stöld. Radioaktivt material kan användas för att göra smutsiga bomber och anses vara ett stort hot mot nationell säkerhet, så denna typ av kärnavfall måste också bevakas!

Som ni kan se har många av komplikationerna av kärnavfall inte lösts, men med ökad reglering och ständig forskning i nya, prisvärda och säkra alternativ kommer vi närmare en lönsam lösning. Problemet är att kärnenergi är användbar och nödvändig för många av världens energibehov. Efterfrågan på kärnenergi kommer alltid att finnas där, så efterfrågan på förbättringar inom kärnavfallshantering kommer också att vara!

referenser: