O surgimento da energia nuclear oferece oportunidades promissoras para fontes de energia de baixo custo e altamente eficientes. No entanto, a eliminação adequada dos resíduos nucleares ainda é um grande desafio.
Os resíduos nucleares são um dos tipos de resíduos mais difíceis de gerir porque são altamente perigosos. Portanto, vamos explorar os maiores problemas e soluções de eliminação de resíduos nucleares.
Materiais de processos nucleares que são naturalmente radioativos ou que foram contaminados por outros elementos radioativos são chamados de lixo nuclear.
São resíduos irradiados durante o processo de produção de energia nuclear. Há muito debate sobre como estes resíduos devem ser eliminados e isto é especialmente verdadeiro no caso de resíduos de alto nível (HLW).
De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), os resíduos nucleares são classificados em seis categorias gerais. Esses incluem:
- Combustível nuclear usado de reatores nucleares
- Resíduos de moinhos de urânio provenientes da mineração e moagem de minério de urânio
- Resíduos de alto nível provenientes do reprocessamento de combustível nuclear irradiado
- Resíduos de baixo nível
- Resíduos transurânicos de programas de defesa.
- Materiais radioativos de ocorrência natural e produzidos por aceleradores.
A eliminação de resíduos nucleares ou a gestão de resíduos radioactivos é uma parte importante da produção de energia nuclear e algumas directrizes muito importantes e rigorosas têm de ser seguidas pelas centrais nucleares e outras empresas.
Estas directrizes garantem que todos os resíduos nucleares sejam eliminados de forma segura, cuidadosa e com o menor dano possível à vida (seja animal ou vegetal). A usina nuclear produz resíduos nucleares radioativos, que podem causar sérios danos à saúde humana e ao meio ambiente
É preciso evitar entrar em contacto com esses resíduos nucleares radioactivos. Não se pode discutir a energia nuclear em alguns países sem que o chamado problema dos “resíduos nucleares” apareça, mas noutros isso dificilmente é um problema.
Conteúdo
10 maiores problemas e soluções de eliminação de resíduos nucleares
Vamos explorar os problemas e soluções da eliminação de resíduos nucleares, e isso promete ser intrigante.
Problemas de eliminação de resíduos nucleares
- Não existe solução de armazenamento de longo prazo
- Caro para limpar
- Meia-vida longa
- Problema de especificação
- Eliminação
- O reprocessamento de resíduos nucleares é prejudicial
1. Não existe solução de armazenamento de longo prazo
Não existem depósitos seguros de armazenamento de resíduos a longo prazo, embora as centrais nucleares forneçam 11% da electricidade mundial a partir de 449 reactores nucleares em funcionamento.
A nossa principal forma de lidar com os resíduos radioactivos neste momento é simplesmente armazená-los em algum lugar e tentar descobrir o que fazer com eles mais tarde. Um “local de armazenamento” comummente utilizado durante décadas tem sido os nossos mares e oceanos, devido à sua grande capacidade de diluir a radiação.
Por exemplo, a central britânica de Combustíveis Nucleares em Sellafield tem depositado resíduos nucleares no Mar da Irlanda desde a década de 1950. Práticas semelhantes foram registadas em vários outros locais, como o despejo de reactores radioactivos de submarinos e armas soviéticos no Oceano Árctico ou inúmeros contentores cheios de resíduos nucleares ao longo da costa de São Francisco.
No entanto, esta forma de lidar com um material tão perigoso não é segura, uma vez que a contaminação radioactiva se espalha pelo nosso ecossistema marinho, danificando assim a massa de água e as espécies nela contidas.
2. Caro para limpar
Devido à natureza inerentemente perigosa dos resíduos nucleares, a sua limpeza é muito dispendiosa e pode ter um impacto negativo na saúde das pessoas envolvidas na limpeza.
Por exemplo, um cenário desagradável ocorreu sob as belas florestas do norte da Alemanha. Uma antiga mina de sal, Asse, que foi utilizada como depósito de resíduos nucleares para 126,000 mil contentores de resíduos radioactivos na década de 1970, mostra sinais de colapso.
Embora já em 1988 tenham surgido algumas fissuras graves nas paredes, só recentemente o governo decidiu que os resíduos nucleares têm de ser transferidos!” Custa à Alemanha 140 milhões de euros por ano apenas para seguir as medidas de segurança para os envolvidos na investigação, e não para a real transferência dos resíduos.
Além disso, o transporte exclusivo de resíduos nucleares apresenta um risco significativo. Se ocorrer um acidente durante o transporte para uma instalação de armazenamento, a contaminação ambiental resultante pode ser devastadora.
O custo de limpar tudo e tornar tudo novamente seguro para pessoas, animais e plantas é muito alto. Não existe um caminho simples ou fácil ao tentar limpar material radioativo derramado; em vez disso, pode levar anos para garantir que uma área seja segura para se viver ou mesmo para visitar novamente.
No caso de acidentes muito graves, podem demorar muitas dezenas de anos até que as coisas voltem a crescer ou a viver normalmente.
3. Meia-vida longa
Se você está se perguntando qual é a meia-vida dos elementos radioativos, é simplesmente a quantidade de tempo necessária para que os núcleos radioativos sofram um decaimento de 50%.
Agora, os produtos da fissão nuclear têm meias-vidas longas. Isto significa que continuarão a ser radioactivos durante muitos milhares de anos, ou seja, a irradiar durante muito tempo, permanecendo assim uma ameaça potencial o tempo todo. Portanto, não podem ser descartados em área aberta.
Além disso, se algo acontecesse aos cilindros de resíduos onde são armazenados os resíduos nucleares, este material poderia ser extremamente volátil e perigoso durante muitos anos. A vida útil de um resíduo nuclear radioativo é muito longa.
4. Problema de Especificação
O principal problema da eliminação de resíduos radioactivos é que os governos insistem em definir o combustível nuclear asfixiado com cinzas como resíduo radioactivo, e em afirmar desonestamente que a razão para mantê-lo armazenado não é o facto de nunca ter causado qualquer dano ali, e ter valor futuro. , mas que não se conhece nenhuma forma de descartá-lo permanentemente como resíduo
Outra mentira do governo é que representa um perigo significativo quando armazenado. Se acreditarmos, isto cria um dilema: arriscar enterrá-lo ou arriscar mantê-lo, mas protegendo-os da culpa por ganharem dinheiro com combustíveis fósseis, cujos resíduos prejudicam as pessoas.
5. Eliminação
Um problema particularmente grave nos países em desenvolvimento é que as pessoas muitas vezes procuram lixo nuclear abandonado que ainda seja radioativo. Em alguns países, existe um mercado para este tipo de bens eliminados, o que significa que as pessoas se exporão voluntariamente a níveis perigosos de radiação para ganhar dinheiro.
Infelizmente, porém, os materiais radioativos podem ser altamente voláteis e causar alguns problemas. Normalmente, as pessoas que coletam esse tipo de material acabam em hospitais e podem até morrer de problemas relacionados ou causados pelos materiais radioativos.
Infelizmente, uma vez que alguém tenha sido exposto a resíduos nucleares, pode então expor outras pessoas que não optaram por procurar resíduos nucleares a materiais radioactivos.
6. O reprocessamento de resíduos nucleares é prejudicial
O reprocessamento de resíduos nucleares é muito poluente e é uma das maiores fontes de radioatividade gerada pelo homem no planeta.
Durante este processo, o plutónio é separado através de uma série de reações químicas do combustível de urânio irradiado. O plutônio é então usado como novo combustível ou para construir armas nucleares.
Embora alguns acreditem que a ideia de reprocessar o combustível nuclear irradiado é uma grande vantagem para nós, continua a afirmar-se que o reprocessamento nuclear não é uma resposta ao problema dos resíduos; em vez disso, é um problema por si só.
A quantidade de resíduos deixados para trás é maior. Os processos químicos utilizados para dissolver barras de combustível irradiado geram um volume significativo de resíduos líquidos radioativos, que precisam ser armazenados com segurança (o problema do armazenamento se repete mais uma vez).
O plutônio está entre as substâncias mais tóxicas já conhecidas pelos humanos. Acumula-se nos ossos e no fígado e torna difícil estimar seus efeitos nos indivíduos.
O reprocessamento nuclear é um processo extremamente sujo. Parte da radioatividade gerada pela maior instalação de reprocessamento nuclear, La Hague, na França, foi encontrada no Círculo Polar Ártico.
Soluções para problemas de eliminação de resíduos nucleares
- Construir reatores de tório com sal fundido
- Armazenamento de Combustível Usado
- Eliminação Geológica Profunda
- Manter uma mente positiva ao lidar com os problemas
- Reduzindo o desperdício em primeiro lugar
1. Construir reatores de tório de sal fundido
Uma maneira de resolver o problema do lixo nuclear seria construir reatores de tório com sal fundido. Estes tipos de reatores podem ser inerentemente seguros, o que significa que não podem “explodir” como Chernobyl e também não derreteriam como Fukushima se a energia falhar completamente.
Os reatores de tório poderiam ser alimentados com o lixo nuclear existente ao longo do tempo para serem “queimados” nas reações nucleares dentro do reator. Além disso, os reatores produziriam energia elétrica.
Sim, a reação do tório também produz resíduos nucleares, mas a linha de decaimento do tório produz elementos estáveis muito mais rapidamente. Os resíduos nucleares só precisam de ser armazenados de forma segura durante algumas centenas de anos, em vez de centenas de milhares de anos com reactores à base de urânio e plutónio.
A tecnologia do tório pode ser concebida para “queimar” os actinídeos (o resto da família horizontal da tabela periódica).
É significativamente mais barato construir uma fábrica de tório. A “pegada” para um reactor de 450 Mw poderia ser enterrada e apenas a central de produção eléctrica, a ligação à rede e uma estrada de acesso apareceriam. Solar teria mais de 1000 acres e (atualmente) uma vida útil de 20 a 30 anos.
O Thorium torna muito mais simples a gestão de energia e resíduos de todos os tipos.
2. Armazenamento de Combustível Usado
Para o combustível usado designado como resíduo radioativo de alto nível (HLW), o primeiro passo é o armazenamento para permitir a decomposição da radioatividade e do calor, tornando o manuseio muito mais seguro.
O armazenamento de combustível usado é normalmente feito debaixo de água durante pelo menos cinco anos e depois frequentemente em armazenamento seco. O armazenamento do combustível usado pode ser feito em tanques ou tonéis secos, nos locais dos reatores ou centralmente.
Além do armazenamento, foram investigadas muitas opções que procuram fornecer soluções publicamente aceitáveis, seguras e ambientalmente corretas para a gestão final de resíduos radioativos. A solução mais favorecida é a eliminação geológica profunda.
3. Descarte geológico profundo
Os resíduos radioativos são armazenados para evitar qualquer possibilidade de exposição das pessoas à radiação ou qualquer poluição. A radioactividade dos resíduos decai com o tempo, proporcionando um forte incentivo para armazenar resíduos de alto nível durante cerca de 50 anos antes de serem eliminados.
A eliminação geológica profunda é amplamente reconhecida como sendo a melhor solução para a eliminação final da maior parte dos resíduos radioactivos produzidos.
A maior parte dos resíduos radioactivos de baixa actividade (LLW) é normalmente enviada para eliminação em terra imediatamente após o seu acondicionamento para gestão a longo prazo.
Isto significa que para a maioria (90% em volume) de todos os tipos de resíduos produzidos pelas tecnologias nucleares, foi desenvolvido um meio de eliminação satisfatório e está a ser implementado em todo o mundo.
O foco está em como e onde construir tais instalações. O combustível usado que não se destina à eliminação direta pode, em vez disso, ser reprocessado para reciclar o urânio e o plutónio que contém.
Algum líquido separado (HLW) surge durante o reprocessamento; este é vitrificado em vidro e armazenado até a disposição final. Os resíduos radioativos de nível intermediário (ILW) que contêm radioisótopos de vida longa também são armazenados até serem descartados em um repositório geológico.
Vários países eliminam (ILW) contendo radioisótopos de vida curta em instalações de eliminação próximas da superfície, como utilizados para eliminação (LLW).
Alguns países estão nas fases preliminares da consideração da eliminação de ILW e HLW, enquanto outros, em particular a Finlândia, realizaram bons progressos.
A maioria dos países investigou a eliminação geológica profunda e é política oficial ser um meio eficiente de eliminação de resíduos nucleares.
4. Manter uma mente positiva ao lidar com os problemas
Em primeiro lugar, podemos parar de exagerar e de enfatizar os perigos e as dificuldades de lidar com resíduos radioactivos e energia nuclear em todas as oportunidades possíveis.
Neste momento, nos EUA, existem montes de resíduos de alto nível provenientes de reactores de fissão, de fontes médicas utilizadas para tratamento do cancro, bem como montes de resíduos radioactivos de baixo nível por todo o país.
Isso não cria nenhum risco à saúde. Mas então, não é uma solução a longo prazo e não é o melhor que pode ser feito, mas nem todos estamos envoltos em nuvens de poeira radioactiva.
Podemos começar por fazer uma comparação racional com os problemas de eliminação de resíduos e de poluição que estão associados a outros métodos de produção de energia.
Feito isso, podemos então construir reatores reprodutores de espectro rápido para queimar os actinídeos de longa vida no “fluxo de resíduos” de água leve, água pesada e reatores térmicos moderados por grafite, muitos dos quais são físseis, a maioria dos quais são fissionáveis.
Alternativamente, poderíamos aprender a lidar com o crescimento da população humana mundial. Controle esse crescimento e, em seguida, reduza a população para um nível razoável e estável, e os problemas de geração de energia e eliminação de resíduos parecerão subitamente muito mais administráveis, independentemente da fonte de energia utilizada em última análise.
5. Reduzir o desperdício em primeiro lugar
Este método concentra-se especificamente no armazenamento e eliminação de resíduos de reatores nucleares. No entanto, também tem havido um investimento significativo na procura de formas de reduzir a quantidade de resíduos criados.
Existem atualmente 55 startups nucleares com US$ 1.6 bilhão em financiamento. O sector nuclear é muito restritivo e apresenta grandes barreiras a novos intervenientes devido à história da NRC (Comissão Reguladora Nuclear) como uma entidade destinada a impedir a proliferação de armas nucleares e não como uma entidade focada no envolvimento com empreendedores inovadores.
Conclusão
Concluindo, com base neste artigo e na tendência atual da sociedade, o descarte adequado de resíduos nucleares ainda é uma questão desafiadora que restringe o crescimento da energia nuclear.
O principal problema reside nas meias-vidas produzidas pelos radioisótopos, que são muito longas. Alguns deles têm mais de um milhão de anos. Conseqüentemente, isso torna o controle e a gestão de resíduos nucleares muito mais difíceis.
No entanto, o método mais comummente utilizado para a eliminação de resíduos nucleares é o armazenamento, quer utilizando cilindros de aço como escudos radioactivos, quer utilizando métodos de eliminação geológica profunda.
Mas então, a eliminação de resíduos nucleares através do armazenamento ainda suscita muitas preocupações, uma vez que a fuga de resíduos nucleares pode causar enormes desastres ambientais, bem como ter impacto na saúde humana.
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Ahamefula Ascension é consultor imobiliário, analista de dados e redator de conteúdo. Ele é o fundador da Hope Ablaze Foundation e graduado em Gestão Ambiental em uma das prestigiadas faculdades do país. Ele é obcecado por leitura, pesquisa e escrita.