הופעתה של אנרגיה גרעינית מציעה הזדמנויות מבטיחות למקורות אנרגיה זולים ויעילים ביותר. עם זאת, סילוק נכון של פסולת גרעינית עדיין מאתגר מאוד.
פסולת גרעינית היא אחד מסוגי הפסולת הקשים ביותר לניהול מכיוון שהיא מסוכנת ביותר. לפיכך, אנו הולכים לחקור את הבעיות והפתרונות הגדולים ביותר לסילוק פסולת גרעינית.
חומרים מתהליכים גרעיניים שהם רדיואקטיביים באופן טבעי או שהוכתמו באלמנטים רדיואקטיביים אחרים נקראים פסולת גרעינית.
זוהי פסולת המוקרנת במהלך תהליך ייצור האנרגיה הגרעינית. יש ויכוח רב על האופן שבו יש לפנות את הפסולת הזו וזה נכון במיוחד במקרה של פסולת ברמה גבוהה (HLW).
לפי הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA), פסולת גרעינית ממוינת לשש קטגוריות כלליות. אלו כוללים:
- בילה דלק גרעיני מכורים גרעיניים
- זנב טחנת אורניום מכרייה וטחינה של עפרות אורניום
- פסולת ברמה גבוהה מעיבוד דלק גרעיני מושקע
- פסולת ברמה נמוכה
- פסולת טרנסאורנית מתכניות הגנה.
- חומרים רדיואקטיביים המתרחשים באופן טבעי ומיוצרים במאיץ.
סילוק פסולת גרעינית או ניהול פסולת רדיואקטיבית הוא חלק חשוב בייצור חשמל גרעיני, וחייבים לפעול לפי כמה הנחיות חשובות וקפדניות על ידי תחנות כוח גרעיניות וחברות אחרות.
הנחיות אלו מבטיחות כי כל הפסולת הגרעינית תסולק בבטחה, בזהירות, ועם כמה שפחות נזק לחיים (בין אם לבעלי חיים או לצמחים). המפעל הגרעיני מייצר פסולת גרעינית רדיואקטיבית, העלולה לגרום נזק חמור לבריאות האדם ולסביבה
יש להימנע ממגע עם פסולת גרעינית רדיואקטיבית כזו. אי אפשר לדון באנרגיה גרעינית במדינות מסוימות מבלי שהבעיה כביכול של 'פסולת גרעינית' תרים את ראשה, אך באחרות זה כמעט לא נושא בכלל.
תוכן העניינים
10 הבעיות והפתרונות הגדולים ביותר לסילוק פסולת גרעינית
אנחנו הולכים לחקור את הבעיות והפתרונות של סילוק פסולת גרעינית, וזה מבטיח להיות מסקרן.
בעיות של סילוק פסולת גרעינית
- אין פתרון אחסון לטווח ארוך
- יקר לניקוי
- מחצית חיים ארוכה
- בעיה של מפרט
- חיפוש שאריות
- עיבוד פסולת גרעינית מזיק
1. אין פתרון אחסון לטווח ארוך
אין מאגרי אחסון פסולת בטוחים לטווח ארוך, למרות שתחנות כוח גרעיניות מספקות 11% מהחשמל העולמי מ-449 כורים גרעיניים הפועלים.
הדרך העיקרית שלנו להתמודד עם פסולת רדיואקטיבית כרגע היא פשוט לאחסן אותה במקום כלשהו ולנסות להבין מה לעשות איתה מאוחר יותר. "מקום אחסון" נפוץ אחד במשך עשרות שנים היה הימים והאוקיינוסים שלנו בשל יכולתם הגדולה לדלל קרינה.
לדוגמה, מפעל הדלק הגרעיני הבריטי בסלהפילד מפקיד פסולת גרעינית בים האירי מאז שנות ה-1950. פרקטיקות דומות תועדו במקומות רבים אחרים, כמו השלכת כורים רדיואקטיביים מצוללות סובייטיות וכלי נשק באוקיינוס הארקטי או אינספור מכולות מלאות בפסולת גרעינית לאורך חופי סן פרנסיסקו.
עם זאת, דרך זו להתמודד עם חומר מסוכן שכזה אינה בטוחה, שכן הזיהום הרדיואקטיבי מתפשט דרך המערכת האקולוגית הימית שלנו ובכך פוגע בגוף המים ובמינים שבו.
2. יקר לניקוי
בגלל האופי המסוכן מטבעה של פסולת גרעינית, ניקוי זה יקר מאוד ויכול להשפיע לרעה על בריאותם של מי שמעורבים בניקוי.
לדוגמה, תרחיש לא נעים אחד התרחש מתחת ליערות היפים של צפון גרמניה. מכרה מלח לשעבר, Asse, ששימש מאגר פסולת גרעינית ל-126,000 מכולות של פסולת רדיואקטיבית בשנות ה-1970, מראה סימני קריסה.
למרות שכמה סדקים רציניים בקירות הופיעו כבר ב-1988, הממשלה החליטה רק לאחרונה שיש להעביר את הפסולת הגרעינית!" זה עולה לגרמניה 140 מיליון אירו בשנה רק לעקוב אחר אמצעי האבטחה של המעורבים בחקירה, ולא על העברת הפסולת בפועל.
גם הובלת פסולת גרעינית לבדה כרוכה בסיכון משמעותי. אם מתרחשת תאונה במהלך ההובלה למתקן אחסון, הזיהום הסביבתי כתוצאה מכך עלול להיות הרסני.
העלות של ניקוי הכל והפיכת הכל לבטוח שוב עבור אנשים, בעלי חיים וצמחים היא גבוהה מאוד. אין דרך פשוטה או קלה כאשר מנסים לנקות חומר רדיואקטיבי שנשפך; במקום זאת, זה יכול לקחת שנים כדי להבטיח שאזור בטוח לחיות בו או אפילו לבקר בו שוב.
במקרה של תאונות חמורות מאוד, עשויות לחלוף עשרות רבות של שנים עד שדברים יתחילו לצמוח או לחיות שוב כרגיל.
3. מחצית חיים ארוכה
אם אתה תוהה מהו זמן מחצית חיים ביסודות רדיואקטיביים, זה פשוט משך הזמן הדרוש לגרעין רדיואקטיבי לעבור ריקבון של 50%.
כעת, לתוצרי הביקוע הגרעיני יש מחצית חיים ארוכים. המשמעות היא שהם ימשיכו להיות רדיואקטיביים במשך אלפי שנים רבות, כלומר, להקרין לאורך זמן, ובכך להישאר איום פוטנציאלי לאורך כל הדרך. אז לא ניתן להשליך אותם בשטח פתוח.
יתרה מזאת, אם משהו היה קורה לגיליונות הפסולת שבהם מאוחסנת פסולת גרעינית, החומר הזה עלול להיות נדיף ומסוכן ביותר במשך שנים רבות. חייו של פסולת גרעינית רדיואקטיבית ארוכים מאוד.
4. בעיית המפרט
הבעיה העיקרית של סילוק הפסולת הרדיואקטיבית היא שממשלות מתעקשות להגדיר דלק גרעיני שנחנק באפר כפסולת רדיואקטיבית, ולטעון בחוסר יושר שהסיבה לשמירה על האחסון היא לא שהוא מעולם לא גרם שם נזק, ויש לו ערך עתידי. , אך לא ידועה דרך להשליך אותו לצמיתות כפסולת
שקר ממשלתי נוסף הוא שהוא מהווה סכנה משמעותית באחסון. אם מאמינים, זה מציב דילמה: להסתכן בקבורה או להסתכן בשמירתו אבל להגן עליהם מאשמה על עשיית כסף על דלקים מאובנים, שהפסולת שלהם כן פוגעת באנשים.
5. חיפוש שאריות
בעיה חמורה במיוחד במדינות מתפתחות היא שאנשים מחפשים לעתים קרובות פסולת גרעינית נטושה שעדיין רדיואקטיבית. במדינות מסוימות, קיים שוק לסוגים אלו של סחורות ספורות, מה שאומר שאנשים יחשפו את עצמם ברצון לרמות מסוכנות של קרינה כדי להרוויח כסף.
למרבה הצער, חומרים רדיואקטיביים יכולים להיות נדיפים מאוד ולגרום לבעיות מסוימות. בדרך כלל, אנשים שינקו חומרים מסוג זה יגיעו לבתי חולים ואף עלולים למות מבעיות הקשורות או הנגרמות על ידי החומרים הרדיואקטיביים.
לרוע המזל, ברגע שמישהו נחשף לפסולת גרעינית, הוא יכול לחשוף אנשים אחרים שלא בחרו לחפש פסולת גרעינית לחומרים רדיואקטיביים.
6. עיבוד פסולת גרעינית מזיק
עיבוד פסולת גרעינית מזהם מאוד ומהווה את אחד המקורות הגדולים ביותר לרדיואקטיביות שנוצרה על ידי אדם על פני כדור הארץ.
במהלך תהליך זה, פלוטוניום מופרד באמצעות סדרה של תגובות כימיות מדלק האורניום המושקע. פלוטוניום משמש אז כדלק חדש או לבניית נשק גרעיני.
בעוד שיש הסבורים שהרעיון של עיבוד דלק גרעיני מושקע הוא לטובתנו הגדול, עדיין קיים שעיבוד גרעיני אינו תשובה לבעיית הפסולת; אלא, זו בעיה בפני עצמה.
כמות הפסולת שנותרה מאחור גבוהה יותר. תהליכים כימיים המשמשים להמסה של מוטות דלק מושקעים מייצרים נפח משמעותי של פסולת נוזלית רדיואקטיבית, אותה יש לאחסן בצורה בטוחה (בעיית האחסון חוזרת שוב).
פלוטוניום מדורג בין החומרים הרעילים ביותר שידעו בני אדם אי פעם. הוא מצטבר בעצמות ובכבד ומקשה על הערכת השפעותיו על אנשים.
עיבוד גרעיני הוא תהליך מלוכלך ביותר. חלק מהרדיואקטיביות שנוצרה על ידי מתקן העיבוד הגרעיני הגדול ביותר לה האג בצרפת נמצאה בחוג הארקטי.
פתרונות לבעיות פינוי פסולת גרעינית
- בניית כורי תוריום מותך במלח
- אחסון דלק משומש
- סילוק גיאולוגי עמוק
- שמירה על מחשבה חיובית בהתמודדות עם הבעיות
- צמצום הפסולת מלכתחילה
1. בניית כורי תוריום מותך במלח
אחת הדרכים לפתור את בעיית הפסולת הגרעינית תהיה בניית כורי תוריום מותך במלח. סוגים אלה של כורים יכולים להיעשות בטוחים מטבעם, כלומר הם לא יכולים לעבור "בום" כמו צ'רנוביל וגם לא יימסו כמו פוקושימה אם הכוח ייכשל לחלוטין.
ניתן היה להזין את כורי התוריום בפסולת הגרעינית הקיימת לאורך זמן כדי "להישרף" בתגובות הגרעיניות בתוך הכור. כמו כן, הכורים ייצרו חשמל.
כן, תגובת התוריום מייצרת גם פסולת גרעינית, אבל קו ההתפרקות של התוריום מייצר יסודות יציבים הרבה יותר מהר. פסולת גרעינית צריכה רק להיות מאוחסנת בבטחה לכמה מאות שנים במקום מאות אלפי שנים בכורים מבוססי אורניום ופלוטוניום.
טכנולוגיית תוריום יכולה להיות מתוכננת כדי 'לשרוף' אקטינידים (שאר המשפחה האופקית בטבלה המחזורית).
זה זול משמעותית לבנות מפעל תוריום. ניתן היה לקבור את 'טביעת הרגל' של כור של 450 מגה-וואט ורק צריף הייצור החשמלי, החיבור לרשת וכביש גישה יוצגו. סולארי יהיה יותר מ-1000 דונם ואורך חיים שימושי (נכון לעכשיו) הוא 20-30 שנים.
תוריום הופך את ניהול האנרגיה והפסולת מכל הסוגים להרבה יותר פשוט.
2. אחסון דלק משומש
עבור דלק משומש המוגדר כפסולת רדיואקטיבית ברמה גבוהה (HLW), הצעד הראשון הוא אחסון כדי לאפשר את דעיכת הרדיואקטיביות והחום, מה שהופך את הטיפול לבטוח הרבה יותר.
אחסון דלק משומש הוא בדרך כלל מתחת למים למשך חמש שנים לפחות ולאחר מכן לרוב באחסון יבש. אחסון דלק משומש עשוי להיות בבריכות או בחביות יבשות, בין אם באתרי כורים ובין אם במרכז.
מעבר לאחסון, נחקרו אפשרויות רבות המבקשות לספק פתרונות מקובלים בציבור, בטוחים ותומכים בסביבה לניהול הסופי של פסולת רדיואקטיבית. הפתרון המועדף ביותר הוא סילוק גיאולוגי עמוק.
3. סילוק גיאולוגי עמוק
פסולת רדיואקטיבית מאוחסנת כדי למנוע כל סיכוי לחשיפה לקרינה לאנשים, או כל זיהום. הרדיואקטיביות של הפסולת מתכלה עם הזמן, מה שמספק תמריץ חזק לאחסן פסולת ברמה גבוהה כ-50 שנה לפני ההשלכה.
סילוק גיאולוגי עמוק מוסכם כפתרון הטוב ביותר לסילוק הסופי של הפסולת הרדיואקטיבית ביותר שנוצרה.
רוב הפסולת הרדיואקטיבית ברמה נמוכה (LLW) נשלחת בדרך כלל לסילוק יבשתי מיד לאחר אריזתה לניהול ארוך טווח.
המשמעות היא שלרוב (90% בנפח) מכל סוגי הפסולת המיוצרים בטכנולוגיות גרעיניות, פותח ויושם ברחבי העולם אמצעי סילוק מספקים.
ההתמקדות היא כיצד והיכן לבנות מתקנים כאלה. דלק משומש שאינו מיועד לסילוק ישיר עשוי לעבור עיבוד מחדש כדי למחזר את האורניום והפלוטוניום שהוא מכיל.
מעט נוזל מופרד (HLW) מתעורר במהלך עיבוד מחדש; זה מזוגג בזכוכית ומאוחסן עד לסילוק סופי. פסולת רדיואקטיבית ברמה בינונית (ILW) המכילה רדיואיזוטופים ארוכי חיים מאוחסנת גם היא עד לסילוק במאגר גיאולוגי.
מספר מדינות נפטרות (ILW) המכילות רדיואיזוטופים קצרי חיים במתקני סילוק קרובים לפני השטח, כפי שמשמשים לסילוק (LLW).
חלק מהמדינות נמצאות בשלבים ראשוניים של בחינת סילוקן עבור ILW ו-HLW, בעוד שאחרות, במיוחד פינלנד, התקדמו היטב.
רוב המדינות חקרו סילוק גיאולוגי עמוק ומדיניות רשמית היא להיות אמצעי יעיל לפינוי פסולת גרעינית.
4. שמירה על מחשבה חיובית בהתמודדות עם הבעיות
ראשית, אנחנו יכולים להפסיק להגזים ולהדגיש את הסכנות והקשיים בטיפול בפסולת רדיואקטיבית וכוח גרעיני בכל הזדמנות אפשרית.
כרגע בארה"ב יש ערימות של פסולת ברמה גבוהה מכורי ביקוע, ממקורות רפואיים המשמשים לטיפול בסרטן, כמו גם ערימות של פסולת רדיואקטיבית ברמה נמוכה בכל רחבי הארץ.
זה לא יוצר סכנה בריאותית כלל. אבל אז, זה לא פתרון לטווח ארוך וזה לא הכי טוב שאפשר לעשות אבל לא כולנו עטופים בענני אבק רדיואקטיבי.
אנו יכולים להתחיל בהשוואה רציונלית לבעיות סילוק הפסולת והזיהום הקשורות לשיטות אחרות לייצור חשמל.
לאחר שנעשה, נוכל לבנות כורי מגדלי ספקטרום מהירים כדי לשרוף את האקטינידים ארוכי החיים ב"זרם הפסולת" ממים קלים, מים כבדים וכורים תרמיים מתונים בגרפיט, שרבים מהם בקיעים, רובם ניתנים לביקוע.
לחלופין, נוכל ללמוד להתמודד עם הגידול של האוכלוסייה האנושית בעולם. לשלוט בגידול הזה, ואז לצמצם את האוכלוסייה לרמה סבירה ויציבה כלשהי, והבעיות של ייצור אנרגיה ופינוי פסולת ייראו פתאום הרבה יותר ניתנות לניהול, לא משנה מהו מקור האנרגיה שבסופו של דבר נעשה בו שימוש.
5. הפחתת הפסולת מלכתחילה
שיטה זו מתמקדת במיוחד באחסון וסילוק של פסולת מכורים גרעיניים. עם זאת, הושקעה גם השקעה משמעותית במציאת דרכים להפחתת כמות הפסולת שנוצרה מלכתחילה.
יש כיום 55 סטארט-אפים גרעיניים עם מימון של 1.6 מיליארד דולר. מגזר הגרעין מגביל מאוד ומציג חסמים גדולים בפני שחקנים חדשים בגלל ההיסטוריה של ה-NRC (Nuclear Regulatory Commission) כישות שנועדה לסכל הפצת נשק גרעיני ולא כזו שמתמקדת ביצירת קשר עם יזמים חדשניים.
סיכום
לסיכום, מהמאמר הזה ומהמגמה החברתית הנוכחית, סילוק נכון של פסולת גרעינית הוא עדיין נושא מאתגר שמגביל את הצמיחה של כוח גרעיני.
הבעיה העיקרית טמונה בזמן מחצית החיים המיוצרים על ידי רדיואיזוטופים, שהם ארוכים מאוד. חלקם בני יותר ממיליון שנים. מכאן שהדבר מקשה בהרבה על השליטה והניהול של פסולת גרעינית.
עם זאת, השיטה הנפוצה ביותר לסילוק פסולת גרעינית היא אחסון, באמצעות גלילי פלדה כמגנים רדיואקטיביים או באמצעות שיטות סילוק גיאולוגי עמוק.
אבל אז, לסילוק פסולת גרעינית באמצעות אחסון יש עדיין חששות רבים, שכן דליפת הפסולת הגרעינית עלולה לגרום לאסונות סביבתיים ענקיים וכן להשפיע על בריאות האדם.
המלצות
- 7 השפעות סביבתיות של כריית עפרות ברזל
. - 8 המאסטרים הטובים ביותר בתוכניות לניהול פסולת
. - 14 שיטות לסילוק פסולת כימית
. - 10 ההשפעות השליליות המובילות של סילוק פסולת לא נכון על הסביבה
. - העלות של חיתוך פינות: הסכנות הנסתרות של פינוי פסולת עסקית לא נאותה
Ahamefula Ascension היא יועצת נדל"ן, מנתחת נתונים וכותבת תוכן. הוא המייסד של Hope Ablaze Foundation ובוגר ניהול סביבתי באחת המכללות היוקרתיות בארץ. הוא אובססיבי לקריאה, מחקר וכתיבה.