ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών Ιωάννα Δ. Αναστασοπούλου Βασιλική Δρίτσα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 1. ΕΔΑΦΟΣ
ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.
7.1 ΕΔΑΦΟΣ 3 Τα ραδιενεργά απόβλητα είναι υλικά που περιέχουν ραδιενεργά χημικά στοιχεία και δεν έχουν πρακτική εφαρμογή. Τα ραδιενεργά απόβλητα παράγονται κατά την εξόρυξη φυσικών ραδιοϊσοτόπων, π.χ. ουρανίου, ή από τα κατάλοιπα των πυρηνικών αντιδραστήρων ή από τα διαγνωστικά και θεραπευτικά ραδιοϊσότοπα των Νοσοκομείων, Ερευνητικών Κέντρων, Πανεπιστημίων και Βιομηχανιών. Τα ραδιενεργά απόβλητα που προέρχονται από νοσοκομεία, ερευνητικά κέντρα ή βιομηχανίες χαρακτηρίζονται ως χαμηλού επιπέδου απόβλητα. Τα απόβλητα αυτά συνήθως επειδή έχουν μικρό χρόνο ημιζωής ή είναι σε μικρές ποσότητες μπορούν να διασπαρθούν στο περιβάλλον χωρίς άλλη κατεργασία. Αντίθετα, τα υψηλού επιπέδου απόβλητα είναι έντονα ραδιενεργά και πρέπει να υποστούν ειδική κατεργασία πριν από την αποθήκευσή τους. Αφού η ραδιενέργεια είναι επικίνδυνη είναι φυσικό ότι τα ραδιενεργά υλικά πρέπει να φυλάσσονται σε αρκετά ασφαλείς χώρους. Η διαχείριση και ο τρόπος διαφύλαξης εξαρτάται από την ποσότητα των υλικών και τον χρόνο υποδιπλασιασμού τους. Για τα ραδιενεργά απόβλητα επικρατούν οι λέξεις αποθήκευση και διάθεση.
7.1 ΕΔΑΦΟΣ 4 Με τον όρο αποθήκευση αναφερόμαστε στην διαδικασία εκείνη όπου το ραδιενεργό κατάλοιπο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο άμεσο μέλλον ή να τροποποιηθεί για άλλη χρήση. Ο όρος διάθεση αναφέρεται στην τοποθέτηση των ραδιενεργών αποβλήτων σε χώρο ώστε να εξαντληθούν σταδιακά σύμφωνα με τον χρόνο ημιζωής τους, ενώ οι επόμενες γενεές θα πρέπει να ελέγχουν και να προστατεύουν τις περιοχές όπου έχουν ενταφιασθεί τα ραδιενεργά απόβλητα. Η διαφύλαξη των ραδιενεργών αποβλήτων απαιτεί υψηλό αίσθημα ευθύνης και στα μέτρα προστασίας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη πάντα και το χειρότερο αναμενόμενο συμβάν, ώστε να εξασφαλίζεται κατά το μέγιστο δυνατόν η υγεία όλων των ζώντων οργανισμών (ζώα, έντομα, φυτά, κ.ά) αλλά και του φυσικού περιβάλλοντος γενικότερα. Διαρροή ραδιενεργών στοιχείων έχει ως αποτέλεσμα, ανάλογα με την ποσότητα, τον θάνατο ή την μετάλλαξη των ζώντων οργανισμών που συμμετέχουν στον διατροφικό κύκλο, με απρόβλεπτες συνήθως επιπτώσεις. Για την διάθεση των ραδιενεργών αποβλήτων πρέπει να γίνουν γεωλογικές μελέτες. Το έδαφος πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό και να ανθίσταται σε γεωλογικές μεταβολές.
7.1 ΕΔΑΦΟΣ 5 Στο Chalk River του Καναδά προσπαθούν να διαχειρισθούν τα πυρηνικά απόβλητα με τέτοιο τρόπο, ώστε και οι άνθρωποι και το περιβάλλον να είναι ασφαλή. Τα ραδιενεργά απόβλητα τοποθετούνται σε ειδικά βαρέλια, τα οποία έχουν δοκιμασθεί, ως προς την αντοχή τους σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες και ως προς την διάβρωση από το νερό της βροχής. Τα βαρέλια αυτά στη συνέχεια θάβονται σε ειδικά φρεάτια. Τα φρεάτια είναι υπόγεια μήκους 30 μ, πλάτους 20 μ και βάθους 10 μ. Το όλο σύστημα περιβάλλεται από ειδικό συμπαγές τσιμέντο πάχους ενός μέτρου και που υπολογίζεται ότι αντέχει 500 χρόνια (Σχήμα7.1).
7.1 ΕΔΑΦΟΣ 6 Σχήμα 7.1. Τρόπος ενταφιασμού ραδιενεργών αποβλήτων. Τα βαρέλια έχουν δοκιμασθεί σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες. Το φρέαρ έχει χτισθεί με ένα ειδικό συμπαγές τσιμέντο πάχους 1μ.
7.1 ΕΔΑΦΟΣ 7 Στο Σχήμα 7.2 φαίνεται ο τρόπος δοκιμασίας της αντοχής βαρελιού μεταφοράς ραδιενεργών υλικών. Το βαρέλι τοποθετείται σε χώρο υψηλής θερμοκρασίας, ώστε να φθάνει στην ερυθροπύρωση, ενώ συγχρόνως ασκούνται μεγάλες πιέσεις. Σχήμα 7.2. Δοκιμασία σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες βαρελιού μεταφοράς ραδιενεργών αποβλήτων στο Chalk River, Καναδά.
8 Σχήμα 7.3 Σχέδιο εγκατάστασης Ραδιενεργών Αποβλήτων Σχήμα 7.4 Ενταφιασμός ραδιενεργών αποβλήτων σε ειδικά διαμορφωμένο χώρο. Στο Σχήμα 7.3 φαίνεται ένα σχεδιάγραμμα ενταφιασμού μέσου και χαμηλού χρόνου ημιζωής ραδιενεργών αποβλήτων στο Olkiluoto της Φιλανδίας. Πρέπει να τονισθεί ιδιαίτερα ότι το πάχος διαδρομής της ακτινοβολίας δεν παρεμποδίζει τις χημικές ιδιότητες του ραδιενεργού στοιχείου. Για να παρεμποδισθεί η διέλευση του ραδιενεργού στοιχείου προς το περιβάλλον θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν υλικά τα οποία θα σχηματίσουν σταθερές χημικές ενώσεις οι οποίες δεν θα διαχυθούν προς το περιβάλλον, είτε είναι έδαφος είτε είναι νερό.
ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.