Решило ли человечество проблему утилизации ядерных отходов?
Еще в начале 20 века увлечение атомами и субатомными частицами достигло апогея, а с открытием радии и последующих радиоактивных элементов использование ядерной энергии заинтриговало весь мир.
Ядерный материал стал ключевым компонентом всего, от атомных бомб до производства энергии для целых городов, поскольку он намного эффективнее других ископаемых видов топлива, или природных форм энергии. Однако, с большой властью приходит большая ответственность.
Это было камнем преткновения для ядерной промышленности на протяжении большей части шестидесяти лет: как можно безопасно использовать, обрабатывать, хранить и утилизировать невероятно опасное топливо? По сей день идет большая дискуссия о том, что делать с ядерными отходами, которые у нас есть, и как мы можем улучшить методы хранения в будущем.
От полного отказа использования ядерных материалов до захоронения ядерных отходов в гранитных гробницах на дне океана, существует множество идей и предложений, но с одним можно согласиться: это серьезный вопрос, который пока не решен!
Корень проблемы ядерных отходов
Когда ядерный материал используется, например, для питания атомной электростанции, по мере расходования он превращается в ядерные отходы. Чаще всего это металлические трубы, в которых находятся радиоактивные гранулы. Подобные отходы также являются побочным продуктом ядерной медицины (например, химиотерапии) и исследований. Радиация и радиоактивные материалы могут проникать в воздух и грунтовые воды, поэтому с ними необходимо обращаться так осторожно. Например, вы можете почитать, как испытание ядерной бомбы Тринити изменило мир.
Уровни отходов различаются, но наиболее опасным из них являются высокоактивные отходы (ВАО), которые часто образуются при переработке отработанного ядерного топлива. Если этот материал небезопасно транспортировать, хранить или нейтрализовать, он может разрушить огромные массивы окружающей среды, убивая как животных, так и людей. По этой причине, транспортировка и хранение — это масштабная и очень важная отрасль!
С момента появления ядерной энергетики тысячи установок по всему миру используют, производят, отправляют, хранят, продают или разрабатывают ядерные продукты, и все эти процессы производят огромное количество отходов. Таким образом, возникает вопрос: куда мы это спрячем?
Где хранятся все ядерные отходы?
Мы работаем с ядерной энергетикой и производим ядерные отходы с 1940-х годов, и ядерные страны мира разработали и реализовали ряд стратегий по хранению отходов. Большие подземные бункеры, обычно заключенные в битум или бетон, используются для хранения среднеактивных отходов, в то время как низкоактивные отходы часто могут быть уплотнены и сожжены, прежде чем останки будут заключены в корпус и захоронены под землей.
Это только основные классификации отходов, но существует множество других типов, включая исследования, медицину, списанное оружие и так далее, с каждым из которых необходимо обращаться особым образом.
По всему миру есть радиоактивные бункеры и свалки, и, хотя на этих объектах действуют строгие правила, все еще существует реальный страх утечки радиации и ее воздействия на близлежащие населенные пункты.
Радиация является инвазивной и может очень быстро распространяться через почву и воду, поэтому любое смещение или разрушение этих бункеров (в результате землетрясений, эрозии) может иметь катастрофические последствия.
Когда происходит инцидент с ядерными отходами, такой как катастрофа на заводе Фукусима в Японии, весь мир встает и обращает на это внимание, потому что ядерный материал может передаваться через атмосферу и океанские течения, влияя на продукты питания во всех частях света. Существует множество мер реагирования, но несовершенный характер нашей технологии и подготовки означает, что мы всегда ищем новые варианты.
Переработка ядерных отходов в будущем
Когда дело доходит до защиты нашей планеты и общества, ничто не может считаться невозможным. Было выдвинуто множество идей по утилизации отработанного ядерного топлива в будущем. Одна из самых популярных — выбросить отходы в космос. Однако многие философы, ученые и активисты утверждают, что мы не должны начинать выбрасывать мусор в космос только потому, что мы собрали слишком много свалок на нашей собственной планете. Что бы мы почувствовали, если бы какой-то радиоактивный мусор упал на нашу планету с расстояния в несколько миллионов световых лет и нарушил наш привычный образ жизни?
Бурение глубоких скважин, нарушение ледяного покрова, подводное захоронение, плавление горных пород, захоронение под морским дном и многие другие предложения попали на международный стол в последние несколько десятилетий, и многие из них были отклонены из-за неопределенности и риска воздействия на окружающую среду. Некоторые из самых популярных мест для хранения отработанных ядерных отходов находятся непосредственно на атомных электростанциях, и более 75 станций по всему миру функционируют как хранилища.
Сброс ядерных отходов в центр горы (например, под Альпами) был предложен некоторыми европейскими странами, а также заинтриговал Соединенные Штаты, которые ежегодно производят тысячи тонн ядерных отходов и имеют множество горных хребтов.
Глубокие бетонные хранилища кажутся лучшим вариантом с физической точки зрения. Выкопав более 1000 метров земли и построив массивные пещеры для хранения, мы можем почти гарантировать, что ядерные отходы будут навсегда отделены от окружающей человека среды.
Однако, мы никогда не сможем быть уверены в этом на все 100%, потому что, в отличие от людей, радиоактивный материал имеет очень длительный срок распада. Фактически, период полураспада большинства радиоактивных материалов составляет от 10 000 до 1 000 000 лет! Другими словами, мы должны обеспечить безопасность для многих поколений в будущем!
Одним из других логичных и, казалось бы, безопасных методов захоронения ядерных отходов является трансмутация, означающая замену радиоактивного материала другим веществом, которое обычно остается радиоактивным, но менее опасным и более простым в обращении. Это довольно дорогостоящий и энергоемкий метод, который также требует прямого обращения с токсичными отходами, и создания значительной инфраструктуры.
Некоторые радиоактивные изотопы можно напрямую повторно использовать для других целей. Проблема связана с тем, что наши радиоактивные отходы необходимо перевозить в другие локации, а здесь возникает вероятность кражи. Радиоактивный материал можно использовать для изготовления грязных бомб, и он считается серьезной угрозой национальной безопасности, поэтому такие ядерные отходы необходимо серьезно охранять!
