up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله زباله هسته اي PDF
QR code - زباله هسته اي

زباله هسته اي

زباله هاي پرتوزا که ازجمله زباله هاي هسته اي اند به عنوان فرآورده جانبي فرآيندهاي صنعتي همچون توليد ميله هاي سوخت اورانيوم براي نيروگاه هاي هسته اي يا در نتيجه کاربردهاي پزشکي و نظامي مواد پرتوزا توليد مي شوند
● روش هاي مقابله بامعضل زباله هاي هسته اي
انرژي هسته اي با وجود اينکه در حل بحران انرژي تاثيراتي دارد ولي در مقابل علاوه بر غيراقتصادي بودن، معضلات جديدي را پيش روي بشر قرار داده است. اوايل هنگام استفاده از انرژي هسته اي، که آن را درمان همه مشکلات توليد برق در جهان مي پنداشتند به رغم اينکه نسبت به ساير انرژي ها مثل انرژي باد، توليد برق اندکي دارد، توجه زيادي به نياز آينده بشر براي دفع زباله هاي آن نمي شد. اکثر تصميم گيران انتظار داشتند که علم بشري در آينده، پاسخ اين سئوال را بيابد.
ولي اکنون پس از گذشت نيم قرن ذخيره سازي نامناسب زباله ها همچنان ادامه دارد و هنوز راه حل جديدي براي مشکلات آن ارائه نشده است. اينها پرسش هايي است که افکار دانشمندان و دولتمردان را به يک اندازه به خود مشغول کرده است و تاکنون فراتر از مراحل اوليه بازرسي معمول، هيچ تصميم مشخص و قابل اعتمادي در اين مورد اتخاذ نشده است.زباله هاي پرتوزا که ازجمله زباله هاي هسته اي اند به عنوان فرآورده جانبي فرآيندهاي صنعتي همچون توليد ميله هاي سوخت اورانيوم براي نيروگاه هاي هسته اي يا در نتيجه کاربردهاي پزشکي و نظامي مواد پرتوزا توليد مي شوند. اين زباله ها به دو گروه تقسيم بندي مي شوند که عبارتست از زباله هاي پرعيارHigh level Waste و زباله هاي کم عيار Low Level waste.زباله هاي پرعيار در اصل از عملکرد رآکتورهاي هسته اي به دست مي آيد و ويژگي بارز آن داشتن درصد بسيار زيادي هسته پرتوزا است که پرتوهاي بتا، گاما و آلفا منتشر مي کنند.
اين در حالي است که رآکتورهاي هسته اي براساس شکافت ايزوتوپ ۲۳۵ که تحت بمباران نوتروني قرار مي گيرند، کار مي کنند. رايج ترين سوختي که در رآکتورهاي هسته اي استفاده مي شود، اورانيوم دي اکسيد است. در عوض زباله هاي کم عيار به تمام زباله هاي هسته اي مي گويند به استثناي زباله هايي که در رآکتورها توليد مي شوند. اکثر زباله هاي کم عيار داراي پرتوزايي اندکي هستند.از نمونه هاي اين زباله هاي کم عيار مي توان از زباله هاي حاصل از منابع پزشکي، بازمانده هاي آزمايشگاهي و ميله هاي فلزي ميله هاي سوخت نام برد که سوخت درون آنها حل شده است. دفع زباله هاي پرتوزا معضلي است که حل آن بسيار دشوار است. البته زباله هاي کم عيار را با اين استدلال که قرارگرفتن در معرض تابش آنها فقط براي افرادي زيان آور است که براي مدت هاي طولاني به طور مداوم در معرض تابش آن قرار گرفته باشند، معمولا با زباله هاي خانگي و شهري مخلوط کرده و از بين مي برند.
براي از بين بردن زباله هاي هسته اي پرعيار راه هاي مختلفي در حال بررسي و تحقيق است که بسياري از اين روش ها فاقد ارزش و کيفيت لازم هستند ولي به طور کلي روش هاي زير در جهان در حال انجام هستند که به طور مختصر به بررسي آنها مي پردازيم. يکي از اين روش ها، دفع زباله در چاه هاي عميق است که در اين روش، چاه عميقي حفر مي کنند تا در نتيجه ادغام گرماي حاصل از فرآيندهاي زمين گرمايي و نيز پرتوزايي سنگ هاي اطراف، زباله ها ذوب شده و از بين بروند. با توجه به متغيرهاي فراوان و مسائل ناشناخته ديگر، اين روش بسيار نظري جلوه مي کند و قابل اعتماد نيست.يکي ديگر از روش ها اين است که مي توان زباله هاي پرتوزا را در ورقه هاي يخي دفن کرد.چنانچه زباله در مرکز ورقه هاي يخي در قطب قرار داده شود، تجمع و حرکت يخسار، به اندازه کافي کند هست و تا پيش از رسيدن زباله به حاشيه يخ، هزاران سال طول مي کشد. طي اين زمان بلندمدت، زباله هاي پرتوزا بي زيان خواهند شد.
اين راه حل چندين مشکل دارد. به طور مثال امکان حرکت ناپايدار يخ که ظرفيت پذيرش زباله را تعيين مي کند و همچنين افزايش گرماي زمين را نبايد دست کم گرفت. از طرف ديگر، در صورتي که سلول هاي نگهداري زباله آسيب ببينند امکان دارد زباله ها در سطح گسترده اي پراکنده شود که نکته بسيار مهمي است. هر چند که اين پيشنهاد براي بسياري از سياستمداران خوشايند است ولي ممکن است آسيب هاي شديدي به بشر وارد آورد.در روش ديگري زباله ها را در يک مخزن زيرزميني که در يک توده سنگ مناسب حفر شده است، قرار مي دهند اين توده سنگ بايد يک سد نهايي در برابر مهاجرت زباله هسته اي از مخزن باشد، به نحوي که بتوان امکان ايجاد هرگونه شکاف در سيستم هاي نگهداري زباله را کاهش داد. بسيار بعيد است که براي ذخيره کردن زباله هايي از اين نوع از فلزهاي خنثي که در برابر خوردگي مقاومت بالايي دارند مانند پلاتين و طلا استفاده شود، در نتيجه بايد براي اطمينان به فلزات محافظ ديگر که دچار خوردگي مي شوند، برنامه ريزي هاي لازم صورت گيرد.
هم اکنون اين روش در برخي از کشورهاي اروپايي به ويژه آلمان مورد استفاده قرار مي گيرد.ريختن زباله هاي هسته اي در بستر اقيانوس نيز مدنظر قرار گرفته است. زيرا تصور مي شود که زباله در نهايت طي فرآيندهاي فرورانش Sub duction مي تواند به درون گوشته زمين انتقال يابد. از لحاظ نظري با ريختن اين زباله ها در اقيانوس مي توان اين معضل را حل کرد ولي شناخت کافي در مورد وضعيت کلي رسوبات اين ژرفناها وجود ندارد تا بتوان اطمينان داشت که اين زباله ها به مرور زمان بيرون رانده نمي شوند، هرچند که پاکستاني ها از اين روش استفاده کردند.
روش ديگري که بررسي مي شود دفع زباله هاي اتمي در فضا است به طوري که مواد پرتوزا در يک راکت قرار گرفته و به فضا فرستاده شود، تا بدين ترتيب اين مشکل از زمين دور شود. اين در حالي است که اين روش بسيار پرهزينه و خطرناک است به طوري که اگر راکت در هنگام برخاستن از زمين منفجر شود فاجعه بزرگي رخ مي دهد.هم اکنون بهترين گزينه اي که توسط برخي از کشورها همچون آمريکا و بريتانيا و فرانسه مورد استفاده قرار مي گيرد، دفع زباله در يک مخزن سنگي است.
در اين روش زباله را در يک مخزن در نزديکي سطح زمين نگهداري مي کنند تا امکان مراقبت بيشتري فراهم باشد. هرچند اين روش به محافظت بيشتري نياز دارد ولي با ايجاد تونل هاي کم عمق در کوه ها و بررسي هاي انجام شده، بسيار قابل اطمينان تر از ديگر روش ها است.براساس مقررات آژانس حفاظت از محيط زيست EPA مناطق دفع زباله هاي هسته اي بايد توانايي قرنطينه و دور نگهداري زائدات هسته اي از محيط زيست را به مدت ۱۰ هزار سال داشته باشد، زيرا اين مدت حداقل زماني است که مواد هسته اي به صورت خطرناک باقي مي مانند. در حدود ۲۰ سال قبل کنگره آمريکا، کوهستان يوکا واقع در ايالت «نوادا» را به عنوان مناسب ترين منطقه براي نگهداري زباله هاي هسته اي پرعيار تعيين کرد، هر چند که دو منطقه ديگر واقع در ايالت هاي تگزاس و واشينگتن نيز محل دفع زباله هاي اتمي آمريکا است.
کوهستان يوکا داراي ظرفيت ۷۷هزار تني براي نگهداري زباله هاي اتمي است و تا سال ۲۰۳۰ ميلادي به طور کامل پر نخواهد شد. قرار است براي جلوگيري از نشت آن و نگهداري مناسب به عنوان يک پروژه براي نگهداري زباله ها به مدت چند صدسال ديگر گسترش و تکامل يابد. از طرفي مقدار بارش در اين منطقه در حدود ۱۵سانتي متر است و مقدار ناچيزي از اين بارش به زمين نفوذ مي کند و آبي هم که در سطح زمين قرار دارد قبل از نفوذ کردن بخار مي شود. در نتيجه سنگ هايي که در اعماق مخزن اين کوهستان قرار گرفته اند، خشک و بدون رطوبت هستند که اين مسئله باعث افزايش طول عمر اين مخزن مي شود. در هر حال بسياري از مناطق جهان که خصوصيات نگهداري زباله هاي اتمي را دارند، هنوز به طور کامل قابل اطمينان نيستند و لازم است که از محل هاي مطمئن تر و روش هاي پيشرفته تري براي اين منظور استفاده شود .

به علت اينکه در زباله، مواد تجديدناپذير و مفيد زيادي مانند شيشه و آلومينيم وجود دارد که مانند طلا تجديدناپذير هستند و در صورت از دست دادن آنها، آن مقا ...

هسته ترانسفورماتور هسته آهن هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه هاي نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه مي شود. براي کم کردن تل ...

هسته ترانسفورماتور هسته آهن هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه هاي نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه مي شود. براي کم کردن تلف ...

هسته ترانسفورماتور هسته آهن هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه هاي نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه مي شود. براي کم کردن تل ...

انرژي هسته اي انرژي هسته اي از عمده ترين مباحث علوم و تکنولوژي هسته اي است و هم اکنون نقش عمده اي را در تأمين انرژي کشورهاي مختلف خصوصا کشورهاي پيشرفت ...

● مقدمه شکافت هسته اي اتم اورانيم ۲۳۵ در واقع در اثر نفوذ يک نوترون حرارتي به درون هسته يک اتم سنگين است که باعث شکافت آن به دوپاره از هسته هاي جديد و ...

ماده اي که به عنوان سوخت در راکتورهاي هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرد بايد شکاف پذير باشد يا به طريقي شکاف پذير شود.۲۳۵U شکاف پذير است ولي اکثر هسته ...

تهيه غذاي سالم تر ، پيشرفت کيفيت ابزار و وسائل، استانداردهاي اندازه گيري و ماشين ها از جمله اين موارد هستند. در تشخيص ناهنجاري هاي متابوليسمي و درمان ...

دانلود نسخه PDF - زباله هسته اي