L’emergere dell’energia nucleare offre opportunità promettenti per fonti energetiche a basso costo e altamente efficienti. Tuttavia, il corretto smaltimento dei rifiuti nucleari è ancora molto impegnativo.
I rifiuti nucleari sono uno dei tipi di rifiuti più difficili da gestire perché altamente pericolosi. Pertanto, esploreremo i maggiori problemi e soluzioni relativi allo smaltimento dei rifiuti nucleari.
Vengono definiti materiali provenienti da processi nucleari che sono naturalmente radioattivi o che sono stati contaminati da altri elementi radioattivi scorie nucleari.
Si tratta dei rifiuti irradiati durante il processo di produzione dell'energia nucleare. Si discute molto su come smaltire questi rifiuti e ciò è particolarmente vero nel caso dei rifiuti ad alta attività (HLW).
Secondo l’EPA (Environmental Protection Agency) statunitense, i rifiuti nucleari sono suddivisi in sei categorie generali. Questi includono:
- Combustibile nucleare esaurito dai reattori nucleari
- Residui di lavorazione dell'uranio derivanti dall'estrazione e dalla macinazione del minerale di uranio
- Rifiuti ad alta attività derivanti dal ritrattamento del combustibile nucleare esaurito
- Rifiuti a bassa attività
- Rifiuti transuranici provenienti da programmi di difesa.
- Materiali radioattivi presenti in natura e prodotti da acceleratori.
Lo smaltimento dei rifiuti nucleari o la gestione dei rifiuti radioattivi è una parte importante della produzione di energia nucleare e alcune linee guida molto importanti e rigorose devono essere seguite dalle centrali nucleari e da altre società.
Queste linee guida garantiscono che tutti i rifiuti nucleari vengano smaltiti in modo sicuro, attento e con il minor danno possibile alla vita (sia animale che vegetale). La centrale nucleare produce scorie nucleari radioattive, che possono causare gravi danni alla salute umana e all’ambiente
Bisogna evitare di entrare in contatto con tali scorie nucleari radioattive. In alcuni paesi non è possibile discutere di energia nucleare senza che il cosiddetto problema delle “scorie nucleari” sollevi la testa, mentre in altri non è affatto un problema.
Sommario
10 maggiori problemi e soluzioni per lo smaltimento dei rifiuti nucleari
Esploreremo i problemi e le soluzioni dello smaltimento dei rifiuti nucleari e promette di essere intrigante.
Problemi di smaltimento dei rifiuti nucleari
- Non esiste una soluzione di archiviazione a lungo termine
- Costoso da pulire
- Lunga emivita
- Problema di specifica
- scavenging
- Il ritrattamento delle scorie nucleari è dannoso
1. Non esiste una soluzione di archiviazione a lungo termine
Non esistono depositi sicuri per lo stoccaggio dei rifiuti a lungo termine, anche se le centrali nucleari forniscono l’11% dell’elettricità mondiale da 449 reattori nucleari in funzione.
Il nostro modo principale di gestire i rifiuti radioattivi al momento è semplicemente immagazzinarli da qualche parte e cercare di capire cosa farne in seguito. Un “luogo di stoccaggio” comunemente utilizzato per decenni sono stati i nostri mari e oceani per la loro grande capacità di diluire le radiazioni.
Ad esempio, l’impianto britannico di combustibili nucleari a Sellafield deposita scorie nucleari nel Mare d’Irlanda dagli anni ’1950. Pratiche simili furono registrate in numerosi altri luoghi, come lo scarico di reattori radioattivi di sottomarini e armi sovietici nell’Oceano Artico o innumerevoli contenitori pieni di scorie nucleari lungo la costa di San Francisco.
Tuttavia, questo modo di trattare un materiale così pericoloso non è sicuro, poiché la contaminazione radioattiva si diffonde attraverso il nostro ecosistema marino danneggiando così il corpo idrico e le specie in esso contenute.
2. Costoso da pulire
A causa della natura intrinsecamente pericolosa dei rifiuti nucleari, è molto costoso ripulirli e può avere un impatto negativo sulla salute di coloro che sono coinvolti nella pulizia.
Ad esempio, sotto le bellissime foreste della Germania settentrionale si è verificato uno scenario spiacevole. L'ex miniera di sale di Asse, utilizzata negli anni '126,000 come deposito di scorie nucleari per 1970 contenitori di rifiuti radioattivi, mostra segni di collasso.
Anche se alcune gravi crepe nei muri sono apparse già nel 1988, il governo ha deciso solo di recente che le scorie nucleari devono essere spostate!” Alla Germania costa 140 milioni di euro l'anno solo per il rispetto delle misure di sicurezza per le persone coinvolte nelle indagini, non per l'effettivo trasferimento dei rifiuti.
Anche il solo trasporto delle scorie nucleari comporta un rischio significativo. Se si verifica un incidente durante il trasporto verso un impianto di stoccaggio, la conseguente contaminazione ambientale può essere devastante.
Il costo per ripulire tutto e rendere tutto nuovamente sicuro per persone, animali e piante è molto alto. Non esiste un percorso semplice o facile quando si tenta di ripulire il materiale radioattivo sversato; invece, possono volerci anni per garantire che un’area sia sicura in cui vivere o addirittura da visitare ancora una volta.
In caso di incidenti molto gravi possono trascorrere decine di anni prima che le cose tornino a crescere o a vivere normalmente.
3. Lunga emivita
Se ti stai chiedendo quale sia il tempo di dimezzamento negli elementi radioattivi, è semplicemente la quantità di tempo necessaria affinché i nuclei radioattivi subiscano un decadimento del 50%.
Ora, i prodotti della fissione nucleare hanno una lunga emivita. Ciò significa che continueranno ad essere radioattivi per molte migliaia di anni, cioè a irradiare per molto tempo, rimanendo quindi una potenziale minaccia. Pertanto, non possono essere smaltiti in un'area aperta.
Inoltre, se dovesse succedere qualcosa ai cilindri di scarico in cui sono immagazzinate le scorie nucleari, questo materiale potrebbe essere estremamente volatile e pericoloso per molti anni a venire. La vita di un prodotto di scorie nucleari radioattive è molto lunga.
4. Problema della specificazione
Il principale problema dello smaltimento dei rifiuti radioattivi è che i governi insistono nel definire il combustibile nucleare soffocato dalle ceneri messi da parte come rifiuti radioattivi, e affermano disonestamente che il motivo per tenerlo in deposito non è che non abbia mai causato alcun danno lì, ma abbia un valore futuro. , ma non si conosce alcun modo per smaltirlo definitivamente come rifiuto
Un'altra bugia del governo è che rappresenta un pericolo significativo se immagazzinato. Se ci si crede, ciò solleva un dilemma: rischiare di seppellirlo o rischiare di mantenerlo, proteggendoli però dalla colpa di fare soldi con i combustibili fossili, i cui rifiuti danneggiano le persone.
5. scavenging
Un problema particolarmente grave nei paesi in via di sviluppo è che le persone spesso vanno alla ricerca di scorie nucleari abbandonate che sono ancora radioattive. In alcuni paesi esiste un mercato per questo tipo di beni di recupero, il che significa che le persone si esporranno volontariamente a livelli pericolosi di radiazioni per fare soldi.
Sfortunatamente, però, i materiali radioattivi possono essere altamente volatili e causare alcuni problemi. Di solito, le persone che raccolgono questo tipo di materiali finiscono negli ospedali e potrebbero persino morire per problemi legati o causati dai materiali radioattivi.
Sfortunatamente, una volta che qualcuno è stato esposto alle scorie nucleari, può quindi esporre altre persone che non hanno scelto di andare a cercare scorie nucleari a materiali radioattivi.
6. Il ritrattamento delle scorie nucleari è dannoso
Il ritrattamento dei rifiuti nucleari è molto inquinante ed è una delle maggiori fonti di radioattività generata dall’uomo sul pianeta.
Durante questo processo, il plutonio viene separato attraverso una serie di reazioni chimiche dal combustibile dell'uranio esaurito. Il plutonio viene quindi utilizzato come nuovo combustibile o per costruire armi nucleari.
Mentre alcuni credono che l’idea di ritrattare il combustibile nucleare esaurito sia per noi un grande vantaggio, rimane il fatto che il ritrattamento nucleare non è una risposta al problema dei rifiuti; piuttosto, è un problema di per sé.
La quantità di rifiuti abbandonati è maggiore. I processi chimici utilizzati per dissolvere le barre di combustibile esaurito generano un volume significativo di rifiuti liquidi radioattivi, che devono essere immagazzinati in modo sicuro (il problema dello stoccaggio si ripete ancora una volta).
Il plutonio è tra le sostanze più tossiche mai conosciute dall'uomo. Si accumula nelle ossa e nel fegato e rende difficile stimare i suoi effetti sui singoli individui.
Il ritrattamento nucleare è un processo estremamente sporco. Parte della radioattività generata dal più grande impianto di ritrattamento nucleare di La Hague in Francia è stata trovata nel circolo polare artico.
Soluzioni ai problemi di smaltimento dei rifiuti nucleari
- Costruisci reattori al torio a sali fusi
- Stoccaggio del carburante usato
- Smaltimento geologico profondo
- Mantenere una mente positiva nell'affrontare i problemi
- Ridurre i rifiuti in primo luogo
1. Costruire reattori al torio a sali fusi
Un modo per risolvere il problema dei rifiuti nucleari sarebbe quello di costruire reattori a sali fusi di torio. Questi tipi di reattori possono essere resi intrinsecamente sicuri, il che significa che non possono esplodere come Chernobyl e non si scioglierebbero come Fukushima se l’elettricità venisse completamente a mancare.
I reattori al torio potrebbero essere alimentati nel tempo con le scorie nucleari esistenti per essere “bruciate” nelle reazioni nucleari all’interno del reattore. Inoltre, i reattori produrrebbero energia elettrica.
Sì, la reazione del torio produce anche scorie nucleari, ma la linea di decadimento del torio produce elementi stabili molto più velocemente. I rifiuti nucleari devono essere immagazzinati in modo sicuro solo per poche centinaia di anni invece che per centinaia di migliaia di anni come avviene con i reattori a base di uranio e plutonio.
La tecnologia del torio può essere progettata per "bruciare" gli attinidi (il resto della famiglia orizzontale nella tavola periodica).
È significativamente meno costoso costruire un impianto di torio. L'"impronta" di un reattore da 450 Mw potrebbe essere interrata e rimarrebbero visibili solo la baracca di generazione elettrica, il collegamento alla rete e una strada di accesso. Il solare ammonterebbe a più di 1000 acri e (attualmente) una vita utile di 20-30 anni.
Il torio rende molto più semplice la gestione dell’energia e dei rifiuti di ogni tipo.
2. Stoccaggio del carburante usato
Per il combustibile usato designato come rifiuto ad alta attività radioattiva (HLW), il primo passo è lo stoccaggio per consentire il decadimento della radioattività e del calore, rendendo la gestione molto più sicura.
Lo stoccaggio del carburante usato avviene normalmente sott'acqua per almeno cinque anni e poi spesso in un deposito asciutto. Lo stoccaggio del combustibile usato può avvenire in stagni o fusti asciutti, nei siti dei reattori o centralmente.
Oltre allo stoccaggio, sono state studiate molte opzioni che cercano di fornire soluzioni pubblicamente accettabili, sicure e rispettose dell’ambiente per la gestione finale dei rifiuti radioattivi. La soluzione più diffusa è lo smaltimento in strati geologici profondi.
3. Smaltimento geologico profondo
I rifiuti radioattivi vengono immagazzinati per evitare qualsiasi possibilità di esposizione alle radiazioni per le persone o qualsiasi inquinamento. La radioattività dei rifiuti decade con il tempo, fornendo un forte incentivo a immagazzinare i rifiuti ad alta attività per circa 50 anni prima dello smaltimento.
Lo smaltimento in strati geologici profondi è ampiamente riconosciuto come la soluzione migliore per lo smaltimento finale della maggior parte dei rifiuti radioattivi prodotti.
La maggior parte dei rifiuti radioattivi a bassa attività (LLW) vengono generalmente inviati allo smaltimento a terra immediatamente dopo il confezionamento per la gestione a lungo termine.
Ciò significa che per la maggior parte (90% in volume) di tutti i tipi di rifiuti prodotti dalle tecnologie nucleari è stato sviluppato e viene implementato in tutto il mondo un mezzo di smaltimento soddisfacente.
L’attenzione è su come e dove costruire tali strutture. Il combustibile usato che non è destinato allo smaltimento diretto può invece essere ritrattato per riciclare l'uranio e il plutonio in esso contenuti.
Durante il ritrattamento si forma del liquido separato (HLW); questo viene vetrificato in vetro e conservato in attesa dello smaltimento definitivo. Anche i rifiuti radioattivi di livello intermedio (ILW) che contengono radioisotopi a vita lunga vengono immagazzinati in attesa dello smaltimento in un deposito geologico.
Diversi paesi smaltiscono (ILW) contenenti radioisotopi a vita breve in impianti di smaltimento in prossimità della superficie, come utilizzati per lo smaltimento (LLW).
Alcuni paesi sono nelle fasi preliminari dell'esame della cessione di ILW e HLW, mentre altri, in particolare la Finlandia, hanno compiuto buoni progressi.
La maggior parte dei paesi ha studiato lo smaltimento geologico in profondità ed è politica ufficiale essere un mezzo efficiente per smaltire i rifiuti nucleari.
4. Mantenere una mente positiva nell'affrontare i problemi
In primo luogo, possiamo smettere di esagerare e di enfatizzare i pericoli e le difficoltà derivanti dalla gestione dei rifiuti radioattivi e dell’energia nucleare in ogni occasione possibile.
Proprio adesso negli Stati Uniti, ci sono cumuli di rifiuti ad alta attività provenienti da reattori a fissione, da fonti mediche utilizzate per il trattamento del cancro, così come cumuli di rifiuti radioattivi a bassa attività in tutto il paese.
Ciò non crea alcun pericolo per la salute. Ma non è una soluzione a lungo termine e non è la cosa migliore che si possa fare, ma non siamo tutti avvolti in nuvole di polvere radioattiva.
Possiamo iniziare facendo un confronto razionale con i problemi di smaltimento dei rifiuti e di inquinamento associati ad altri metodi di produzione di energia.
Fatto ciò, possiamo costruire reattori autofertilizzanti a spettro rapido per bruciare gli attinidi a vita lunga nel “flusso di rifiuti” proveniente da acqua leggera, acqua pesante e reattori termici moderati a grafite, molti dei quali sono fissili, la maggior parte dei quali sono fissili.
In alternativa, potremmo imparare a gestire la crescita della popolazione umana mondiale. Se si controlla tale crescita, quindi si riduce la popolazione a un livello ragionevole e stabile, i problemi della produzione di energia e dello smaltimento dei rifiuti sembreranno improvvisamente molto più gestibili, indipendentemente da quale sia la fonte di energia utilizzata alla fine.
5. Ridurre i rifiuti in primo luogo
Questo metodo si concentra specificamente sullo stoccaggio e sullo smaltimento dei prodotti di scarto dei reattori nucleari. Tuttavia, sono stati effettuati investimenti significativi anche per trovare soluzioni volte a ridurre la quantità di rifiuti prodotti.
Attualmente ci sono 55 startup nucleari con finanziamenti per 1.6 miliardi di dollari. Il settore nucleare è molto restrittivo e presenta grandi barriere per i nuovi attori a causa della storia della NRC (Nuclear Regulatory Commission) come entità destinata a contrastare la proliferazione delle armi nucleari e non focalizzata sul coinvolgimento di imprenditori innovativi.
Conclusione
In conclusione, da questo articolo e dall’attuale tendenza sociale, il corretto smaltimento dei rifiuti nucleari è ancora una questione impegnativa che limita la crescita dell’energia nucleare.
Il problema principale risiede nel tempo di dimezzamento prodotto dai radioisotopi, che è molto lungo. Alcuni di loro hanno più di un milione di anni. Ciò rende quindi molto più difficile il controllo e la gestione delle scorie nucleari.
Tuttavia, il metodo più comunemente utilizzato per lo smaltimento dei rifiuti nucleari è lo stoccaggio, utilizzando cilindri di acciaio come scudi radioattivi o metodi di smaltimento in strati geologici profondi.
Ma lo smaltimento delle scorie nucleari mediante stoccaggio suscita ancora molte preoccupazioni, poiché la fuoriuscita delle scorie nucleari può causare enormi disastri ambientali e avere un impatto negativo sulla salute umana.
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Ahamefula Ascension è un consulente immobiliare, analista di dati e scrittore di contenuti. È il fondatore della Hope Ablaze Foundation e un laureato in gestione ambientale in uno dei prestigiosi college del paese. È ossessionato dalla lettura, dalla ricerca e dalla scrittura.