up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله زباله‌ هسته‌اي PDF
QR code - زباله‌ هسته‌اي

زباله‌ هسته‌اي

موضوع توليد زباله‌هاي هسته‌اي از زمان کشف مواد راديواکتيو مورد نظر بوده است. ولي توجه خاص به آن پس از کشف شکافت است چرا که کليه راکتورهاي شکافت هسته‌اي ايزوتوپهاي راديواکتيو توليد مي‌کنند. ميزان تابش بسياري از ايزوتوپها براي حيات جانداران خطرناک است بنابراين ، مسئله جداسازي و انبار نمودن و دفن ايمن آنها با زياد شدن تعداد راکتورها و سطح انرژي آنها سال به سال مباحث گسترده‌اي را دربر مي‌گيرد.
مشکلات ناشي از زباله‌ هسته‌اي
• خطر واپاشي راديواکتيوي :
خطر عمده ناشي از اين واقعيت است که بعضي نيم عمرها زمان فعال زباله‌هاي راديواکتيوي را به هزاران سال مي‌رسانند. واپاشي راديواکتيوي بايد جريان خود را طي کند حتي اگر هزار سال طول بکشد.
• فراواني زباله هسته‌اي :
دير يا پس نيم عمرها مشکل نيست. در فرايند توليد انرژي هسته‌اي مقدار زيادي زباله راديواکتيوي بوجود مي‌آيد. بنابراين ، آمار وزارت انرژي آمريکا از سال 1946 تا 1983 حدود 71 ميليون پوند زباله راديواکتيو از هفت مرکز در آزمايش‌هاي مربوط به هوا ، آب و زمين تخليه شده است. بديهي است که زباله‌هاي ديگري از مراکز ديگر تخليه شده است.
زباله‌هاي گازي :
غالبا ايزوتوپهاي راديواکتيو از گازهاي نجيب ، از قبيل کريپتون هستند. تريتيم که ايزوتوپي از هيدروژن است نيز به صورت گاز ، عمدتا بصورت بخار آب ، تخليه مي‌شود. تريتيم بصورت بخش هيدروژني مولکول آب در زنجيرهاي زيست شناختي مواد غذايي وارد مي‌شود.
• آبهاي زيرزميني :
ايزوتوپهاي راديواکتيو در زباله‌هاي مايع ، معمولا از طريق بارندگي به صورت جامد در مي‌آيد و انبار مي‌شود اگر اين زباله‌ها در زمين در گودالهاي بدون آستر ، بدون آنکه در محفظه‌هاي خاص باشند دفن شوند در طي چند قرن بعد آبهاي زيرزميني اين مواد راديواکتيو را پراکنده خواهند کرد.
راه حل چيست؟
اگر ما نتوانيم واپاشي راديواکتيو را کنترل کنيم و با چنين مقادير عظيمي از زباله‌هاي راديواکتيوي مواجه باشيم چه بايد بکنيم؟ راه حلهاي ارائه شده براي اين مسائل خود با اين مسئله مواجه است که « يک راه حل موجب بروز نوعي آلودگي ديگر مي‌شود.» اصل قضيه اين است که زباله‌ها را هر چه ممکن است از خود دور کنيم. طرحهاي خيالي از اين قبيل که زباله‌هاي هسته‌اي را با موشک به خورشيد يا فضاي بسيار دور حمل کنيم يا آنها را در اقيانوسهاي عميق دفن کنيم. عمدتا به خاطر هزينه زياد و خطرات احتمالي کنار گذاشته شده‌اند. وزارت انرژي متعهد شده است که در سال 1998 انبارهاي زيرزميني در بسترهاي نمکي ، رسي و صخره‌اي ايجاد کند. بر طبق اين طرح زباله‌ها نخست در محفظه‌هاي خاصي که در مقابل ضربه خوردگي مقاومت هزاران ساله دارند، قرار مي‌گيرند سپس به انبارها منتقل مي‌شوند.
دانشمندان بر اين باورند که اين بهترين راه موجود است.
دفن زباله‌هاي هسته‌اي
مرحله عملياتي براي دفن زباله هسته‌اي بستگي به قدرت تشعشع و خطر حاصل از آنها دارد.
زباله‌هاي با اکيتويته پائين :
پسمان يا زباله هسته‌اي از مرحله معدن کاري اورانيم و توريم شروع مي‌گردد. پس از معدن کاري متالوژي ، پسمان داراي راديوم خطرناک است اين ايزوتوپ بصورت فضائي شيميايي سولفات راديوم همراه با باريت در منطقه خود معدن دفن مي‌شود. قسمت اعظم پسمان با اکتيويته پائين و متوسط در طي کار عادي راکتيو تشکيل مي‌گردد. پس از اعمال شيميايي مناسب در صورتي که زباله‌ها داراي اکتيويته پائين باشند در قعر دريا در محل امني فرو ريخته مي‌شود.
زباله‌هاي با اکتيويته متوسط :
در جايي که پسمان داراي اکتيويته متوسط و يا نسبتا بالا باشد، لازم است ابتدا حجم بوسيله متجهيز در استخرهايي که بوسيله پلي اتيلن پوشش داده شده بارهاي اکتيويته صفر در اتمسفر به يک بيستم رساند. سپس محلول در شبکه فولادي بوسيله افزايش پسمان مخصوص در امثال آن به جامد تبديل شده و شبکه‌هاي مهر شده در زير زمين دفن مي‌شود.
زباله‌هاي با اکتيويته بالا :
هر جا که پسمانها با اکتيويته بالا باشند مانند آنهايي که در نيروگاه‌هاي هسته‌اي يا جايي که سوخت مصرف شده براي جدا سازي اورانيم و پلوتونيوم بازيابي مي‌شوند دقيق دفع پسمان بکار مي‌رود. ابتدا ميله‌هاي سوخت راديواکتيو بالا يا « داغ » براي چندين ماه در زير آب نگهداري مي‌شوند تا خنک شده و اکتيويته آنها فروپاشي نمايد. سپس عمليات شيميايي مشخص را براي جداسازي اورانيوم و پلوتونيوم بکار گرفته مي‌شود. مايع باقيمانده تا حجم کوچکي تبخير مي‌گردد و در ماتريس از شيشه قرار مي‌گيرد.
سپس اين مواد به شبکه‌هاي فولادي زنگ نزن کوچک انتقال مي‌يابد که در آنها کلسينه شده و در حرارت بالا در کوره‌هاي مخصوصي به شيشه تبديل مي‌شوند. شبکه‌هاي مهر شده در نهايت در عمق زمين در گودالهاي گنبدي که ديواره آنها با ورقه‌هاي فولادي زنگ نزن پوشانده شده‌اند دفن مي‌شوند. اين مواد به مدت 25 سال در آنجا دفن مي‌شوند که در اين مدت کليه مواد راديواکتيو بجز آنهايي که نيم عمر بلند دارند بطور کامل فروپاشي مي‌نمايند.
دفع دائمي
پس از گذشت پريود فوق پيشنهاد مي‌شود که بسته‌هاي دفن شده را در محلهاي عميق و صخره‌هاي سخت که از نظر زمين شناسي پايدار بوده و دور از جريان آب قرار دارند، انتقال داد. قسمتي از ميدانهاي طلاي کولار که به مدت زيادي مورد استفاده قرار نگرفته‌اند، انبارهاي ممکن براي اينکار هستند.

اگر نوترون منفردي به يک قطعه ايزوتوپ ۲۳۵U نفوذ کند، در اثربرخورد به هسته اتم ۲۳۵U ، اورانيوم به دو قسمت شکسته مي‌شود که اصطلاحا شکافت هسته‌اي ناميده م ...

ديد کلي وقتي که صحبت از مفهوم انرژي به ميان مي‌آيد، نمونه‌هاي آشناي انرژي مثل انرژي گرمايي ، نور و يا انرژي مکانيکي و الکتريکي در شهودمان مرور مي‌شود. ...

روشهاي انجام واکنشهاي هسته‌اي * تجزيه کامل تمامي هسته‌ها زماني که بوسيله يک ذره يا انرژي فوق العاده زياد برخورد کند (يا ذره ديگري جذب کنند) معمولا نوت ...

ضرورت انرژي هسته‌اي: كاربرد روز افزون انرژي يكي از مظاهر مهم زندگي جديد است. مقدار انرژي مصرفي در ايلات متحده ، كه يك كشور صنعتي پيشرفته است بين سالها ...

مقدمه از ديرباز آرزوي بشر دستيابي به منبعي از انرژي بوده که علاوه بر آنکه بتواند مدت مديدي از آن استفاده کند، توليد پسماندهاي خطرناک نيز در پي نداشته ...

فيزيك پزشكي به معني كاربرد فيزيك در حرفه پزشكي است، مانند راديوگرافي ، سونوگرافي ، بينايي‌سنجي و غيره. چون بيوفيزيك به معني فيزيك حيات است، فيزيك پزشك ...

فيزيك فضا (Spase Physics) انسان كنجكاو همواره در جريان پيشرفت علوم مختلف از فضاي بالاي سر خود غافل نبوده ‌است. و تلاش فوق‌العاده زيادي را جهت گشودن اس ...

پرتو انتقال دهنده انرژي از راه تابش است. هنگامي ‌كه پرتوي انرژي خود را از دست بدهد، ديگر پرتو نيست. پرتو مي‌تواند وارد اتم بشود و با برخورد به الكترون ...

دانلود نسخه PDF - زباله‌ هسته‌اي