Radioaktive Abfälle sind zu einem äußerst akuten Problem unserer Zeit geworden. Wenn zu Beginn der Entwicklung der Kernenergiebranche nur wenige über die Notwendigkeit nachdachten, verbrauchtes Material zu lagern, ist diese Aufgabe jetzt äußerst dringend geworden. Warum sind alle so besorgt?
Radioaktivität
Dieses Phänomen wurde im Zusammenhang mit der Untersuchung der Beziehung zwischen Lumineszenz und Röntgenstrahlung entdeckt. Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte der französische Physiker A. Beckerel in einer Reihe von Experimenten mit Uranverbindungen eine bisher unbekannte Art von Strahlung, die durch undurchsichtige Objekte dringt. Er teilte seine Entdeckung mit den Curie-Ehepartnern, die begannen, sie genau zu studieren. Es war die weltberühmte Marie und Pierre, die entdeckten, dass alle Uranverbindungen sowie in ihrer reinen Form sowie Thorium, Polonium und Radium die Eigenschaft natürlicher Radioaktivität besitzen. Ihr Beitrag war wirklich von unschätzbarem Wert.
Später wurde bekannt, dass alle chemischen Elemente, beginnend mit Wismut, in der einen oder anderen Form radioaktiv sind. Wissenschaftler dachten auch darüber nach, wie der nukleare Zerfallsprozess zur Energieerzeugung genutzt werden kann, und konnten ihn künstlich initiieren und reproduzieren. Und um den Strahlungspegel zu messen, wurde ein Strahlungsdosimeter erfunden.
Anwendung
Neben Energie ist Radioaktivität in anderen Bereichen weit verbreitet: Medizin, Industrie, Forschung und Landwirtschaft. Mit dieser Eigenschaft lernten sie, die Ausbreitung von Krebszellen zu stoppen, genauere Diagnosen zu stellen, das Alter archäologischer Werte herauszufinden, die Umwandlung von Substanzen in verschiedene Prozesse zu überwachen usw. Die Liste der möglichen Verwendungen von Radioaktivität wird ständig erweitert, so dass es sogar überraschend ist, dass das Problem der Entsorgung von Abfallstoffen geworden ist so scharf nur in den letzten Jahrzehnten. Dies ist jedoch nicht nur Müll, der leicht auf einer Mülldeponie entsorgt werden kann.
Radioaktiver Abfall
Alle Materialien haben ihre eigene Lebensdauer. Dies ist keine Ausnahme für Elemente, die in der Kernenergie verwendet werden. Die Ausgabe ist Abfall, der noch Strahlung hat, aber keinen praktischen Wert mehr hat. Verwendeter Kernbrennstoff, der wiederaufbereitet oder in anderen Bereichen verwendet werden kann, wird in der Regel gesondert betrachtet. In diesem Fall handelt es sich lediglich um radioaktive Abfälle (RW), deren weitere Verwendung nicht vorgesehen ist, weshalb sie entsorgt werden müssen.
Quellen und Formulare
Aufgrund der vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten radioaktiver Stoffe können Abfälle auch einen anderen Ursprung und Zustand haben. Sie sind entweder fest oder flüssig oder gasförmig. Die Quellen können sehr unterschiedlich sein, da solche Abfälle in der einen oder anderen Form häufig bei der Gewinnung und Verarbeitung von Mineralien, einschließlich Öl und Gas, anfallen. Es gibt auch Kategorien wie medizinische und industrielle radioaktive Abfälle. Es gibt auch natürliche Quellen. Herkömmlicherweise wird all dieser radioaktive Abfall in niedrige, mittlere und hohe Mengen unterteilt. Die USA unterscheiden auch die Kategorie der transuranischen radioaktiven Abfälle.
Optionen
Lange Zeit glaubte man, dass die Entsorgung radioaktiver Abfälle keine besonderen Vorschriften erfordert, sondern ausreichte, um sie in der Umwelt zu verteilen. Später wurde jedoch entdeckt, dass Isotope dazu neigen, sich in bestimmten Systemen anzusammeln, beispielsweise in tierischen Geweben. Diese Entdeckung änderte die Meinung über RW, da in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit ihrer Bewegung und Aufnahme in den menschlichen Körper mit der Nahrung ziemlich hoch wurde. Daher wurde beschlossen, einige Optionen für den Umgang mit dieser Art von Abfällen zu entwickeln, insbesondere für die hochaktive Kategorie.
Moderne Technologien ermöglichen es, die Gefahr radioaktiver Abfälle zu neutralisieren, indem sie auf verschiedene Weise verarbeitet oder an einem sicheren Ort für den Menschen aufbewahrt werden.
- Verglasung. In anderer Weise wird diese Technologie als Verglasung bezeichnet. Gleichzeitig durchläuft RW mehrere Verarbeitungsstufen, wodurch eine ziemlich inerte Masse erhalten wird, die in speziellen Behältern aufbewahrt wird. Als nächstes werden diese Container zur Lagerung gesendet.
- Sinrock. Dies ist eine weitere in Australien entwickelte RW-Neutralisationsmethode. In diesem Fall wird bei der Reaktion eine spezielle komplexe Verbindung verwendet.
- Grabstätte. Derzeit wird nach geeigneten Stellen in der Erdkruste gesucht, an denen radioaktive Abfälle platziert werden könnten. Das vielversprechendste Projekt scheint zu sein, wonach das verbrauchte Material in Uranminen zurückgeführt wird.
- Transmutation. Es werden bereits Reaktoren entwickelt, die hochaktive radioaktive Abfälle in weniger gefährliche Substanzen verwandeln können. Gleichzeitig mit der Neutralisierung von Abfällen können sie Energie erzeugen, sodass Technologien in diesem Bereich als äußerst vielversprechend angesehen werden.
- Umzug in den Weltraum. Trotz der Attraktivität dieser Idee hat sie viele Nachteile. Erstens ist diese Methode ziemlich teuer. Zweitens besteht die Gefahr eines Trägerraketenunfalls, der eine Katastrophe sein könnte. Schließlich kann das Verstopfen des Weltraums mit solchen Abfällen nach einiger Zeit zu großen Problemen werden.
Entsorgungs- und Lagerungsregeln
In Russland unterliegt die Entsorgung radioaktiver Abfälle in erster Linie dem Bundesgesetz und seinen Kommentaren sowie einigen zugehörigen Dokumenten, beispielsweise dem Wassergesetzbuch. Nach dem Bundesgesetz müssen alle radioaktiven Abfälle an den abgelegensten Orten vergraben werden, während die Verschmutzung von Gewässern nicht gestattet ist und das Versenden in den Weltraum ebenfalls verboten ist.
Jede Kategorie hat ihre eigenen Regeln, klar definierte Kriterien für die Einstufung von Abfällen in die eine oder andere Form und alle erforderlichen Verfahren. Dennoch hat Russland in diesem Bereich viele Probleme. Erstens kann die Entsorgung radioaktiver Abfälle sehr bald zu einer nicht trivialen Aufgabe werden, da es im Land nicht viele speziell ausgestattete Lagereinrichtungen gibt und diese bald gefüllt werden. Zweitens gibt es kein einheitliches System für die Verwaltung des Recyclingprozesses, was die Kontrolle erheblich erschwert.
Internationale Projekte
Angesichts der Tatsache, dass die Lagerung radioaktiver Abfälle nach Beendigung des Wettrüstens am dringendsten geworden ist, ziehen es viele Länder vor, in dieser Frage zusammenzuarbeiten. Leider wurde in diesem Bereich noch kein Konsens erzielt, aber die Diskussion über verschiedene Programme bei den Vereinten Nationen geht weiter. Die vielversprechendsten Projekte scheinen darin zu bestehen, ein großes internationales Endlager für radioaktive Abfälle in dünn besiedelten Gebieten zu errichten. In der Regel handelt es sich um Russland oder Australien. Die Bürger der letzteren protestieren jedoch aktiv gegen diese Initiative.
Auswirkungen der Exposition
Fast unmittelbar nach der Entdeckung des Phänomens der Radioaktivität wurde deutlich, dass es die Gesundheit und das Leben des Menschen und anderer lebender Organismen negativ beeinflusst. Die Studien, die die Curie-Ehepartner über mehrere Jahrzehnte durchgeführt hatten, führten schließlich zu einer schweren Form der Strahlenkrankheit bei Maria, obwohl sie 66 Jahre alt wurde.
Diese Krankheit ist die Hauptfolge der Strahlenexposition des Menschen. Die Manifestation dieser Krankheit und ihre Schwere hängen hauptsächlich von der insgesamt erhaltenen Strahlendosis ab. Sie können sowohl recht leicht sein als auch genetische Veränderungen und Mutationen verursachen und somit die nächste Generation betreffen. Als einer der ersten, der an einer hämatopoetischen Funktion leidet, haben Patienten häufig irgendeine Form von Krebs. Darüber hinaus ist die Behandlung in den meisten Fällen ziemlich unwirksam und besteht nur darin, ein aseptisches Regime einzuhalten und die Symptome zu beseitigen.
