hu.llcitycouncil.org
Energia és környezetvédelem

Hogyan szállítják a nukleáris hulladékot?

Hogyan szállítják a nukleáris hulladékot?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Radioaktív anyag

A radioaktív anyagok a legillékonyabb vegyületek a bolygó színén. Megfelelő technológiával még egy vonat sem képes áthatolni a lenyűgöző pajzsokon, amelyek megvédik őket az úton, a vágányon vagy a tengeren fellépő veszélyektől. A kifinomult mérnöki évtizedek során a tudósok mechanikusan robusztusak nukleáris szállító lombikok. Ezek a lombikok képesek ellenállni a lehető legnagyobb és legpusztítóbb veszélyeknek, miközben az egész világon szállítják őket. Bár sokan megkérdőjelezik a nukleáris hulladéknak a környezettől való védelme érdekében bevezetett biztonsági rendszereket és intézkedéseket, és minden mást a sugárzás lehetséges veszélyeitől.

A világ legveszélyesebb anyagának szállítására szolgáló lombikot nem könnyű feladat. A lombiknak elég nehéznek kell lennie ahhoz, hogy megfelelő árnyékolást biztosítson annak megakadályozására, hogy a sugárzás * behatoljon a tartály falába. Bár a konténernek még mindig elég keménynek kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a legsúlyosabb baleseteknek is. Azonban nem minden típusú radioaktív anyag azonos sugárzást bocsát ki. A mérnököknek különféle radioaktív szállító lombikokat kell elhelyezniük és elő kell állítaniuk, hogy különböző típusú radioaktív anyagokat tartalmazzanak. A radioaktív anyagok sokkal tovább terjednek, mint a kiégett nukleáris fűtőelemek. Számos állapotban van, a gázoktól a folyadékokig és a szilárd anyagokig.

Nukleáris hulladék

A nukleáris hulladék általában az az anyag, amely a nukleáris üzemanyag kimerülése után marad. Bár, mivel a nukleáris üzemanyag annyira energiadús, nem hoz sok nukleáris hulladékot. Például, ha az Egyesült Államok teljes lakossága kizárólag az atomenergiára támaszkodna, akkor minden ember termelne 39,5 gramm nukleáris hulladék. Ekvivalens módon, ha az energiát fa égetésével nyerik, akkor minden egyes ember a végére jut 10 000 kg.

A sugárzás különböző formái különböző típusú védelmet igényelnek

A radioaktív anyagokat a sugárzás kibocsátásáért felelős elem alapján osztályozzák. Általában minél nehezebb az elem, annál nagyobb a radioaktív energia. A sugárzásnak két formája is van, ionizáló, és nem ionizáló. A nem ionizáló sugárzás több energiát ad az atomnak, de nem fizikailag változik. A nem ionizáló sugárzás leggyakoribb formái a látható fény, az infravörös, a mikrohullámok stb. Noha radioaktívak, általában nem jelentenek nagy veszélyt. Az ionizáló sugárzás viszont fizikai változásokat okoz a molekulákban, arra kényszerítve őket, hogy elektronokat veszítsenek, vagy teljesen szétesjenek. Az atom szétválasztása abszurd mennyiségű sugárzást szabadít fel. Míg a sugárzás szabályozható és csodálatos dolgokra használható, a világon tartalmaznia kell legerősebb konténerek.

A nukleáris alkalmazottak, a lakosság és a környezet évtizedes szennyeződésektől való védelméhez méltó lombik létrehozásához a lehető legnagyobb pontossággal és szigorú minőséggel kell sort keríteni a katasztrófa megelőzése érdekében.

* A sugárzás olyan energia, amely egy atomból indul ki. Úgy közlekedik, mint egy elektromágneses hullám (akárcsak egy napsugár), vagy szubatomi részecskeként, amely hihetetlenül gyorsan halad. Amikor a sugárzás eltalál egy másik atomot, minden energiáját átadja az atomnak, és felmelegedhet. Ez látja és melegen tart minket, és néha az egész elektronikát táplálja.

Lombikok típusai

Nem minden radioaktív anyag azonos szintű sugárzást bocsát ki, ezért különböző mértékű védelmet igényel különböző anyagokból. A lombikok különböző célokból állnak, például a kis szivárgásmentes tartályokból, amelyeket radioaktív gázok és orvosi izotópok szállítására terveztek. A kiégett nukleáris üzemanyagok szállítása igényli a legtöbb védelmet. A nukleáris szállító lombikok több mint lehetnek50 tonna!

Nukleáris hulladék konténer [Kép Forrás:Wikimedia Commons]

A védelem szintje két fő változótól függ: mennyi anyagot szállítanak, és a kibocsátott sugárzás típusától.

A kis radioaktív részecskék alacsonyabb energiájú sugárzást bocsátanak ki, általában a béta részecskék kibocsátói. A béta részecske-kibocsátók könnyen elférnek, minimális sugárzás árnyékolással. Mivel a részecskék olyan kicsiek, a legnagyobb probléma a törés vagy tökéletlenség lehetőségében merül fel. Egy törés lehetővé teheti a kis részecskék szivárgását a tartályból és a világba. Ugyanakkor a tartályoknak nem kell olyan keménynek lenniük, mint az ionizáló sugárzás egyéb formáinak.

A nehezebb atomok nagyobb energiát bocsátanak ki, mintgammasugárzás.A gammasugarak lényegesen nagyobb árnyékolást igényelnek, mivel ezek az összes sugárzás közül a legmagasabb energiasugarak. A nagy atomok, mint az urán, a legtöbb gammasugárzást generálják. Az atom közepén belül vannak a protonok és a neutronok. A neutronok kiválóan elnyelik a gammasugárzást, így nagy védelmet nyújtanak a gammasugarak ellen. Minél több neutron van, annál jobb a tartály, ezért rendkívül nehéz elemeket használnak a nagy energiájú sugárzás visszatartására. Acél, ólom, beton, és néha még kimerült uránium a konténerek gyártására szolgálnak, amelyek közül a legnagyobbaknak száraz súlyuk felfelé 50 tonna.

Áthatolhatatlan pajzs kialakítása

A konténer falai átmehetnek 35 centiméter vastag gamma-sugárzás elkerülése érdekében. A varrat nélküli lombik gamma-sugárzást tartalmaz azáltal, hogy a testet egy szilárd acélegységből kovácsolja ki. Némileg ironikus módon a gamma-sugárzást használják a lombik minden centiméterének ellenőrzésére, mielőtt az üzembe állna. A kormány személyzete rendkívül szigorú biztonsági előírásokkal és gyakorlatokkal rendelkezik, amelyeket szigorúan betartanak.

Egyes radioaktív anyagokat vastag ólomréteggel kell körülvenni. Az ólom az egyik leglágyabb fém, bár az egyik legjobb a sugárzás elnyelésében. Az ólomvédők megakadályozzák a sugárzás érintkezését a külső lombikkal. Noha a gammasugárzást könnyű visszatartani, ionizálhatja a többi részecskét, és arra kényszerítheti őket, hogy veszélyesebb sugárzási formákat bocsássanak ki. Annak érdekében, hogy a lombikok megfelelőek legyenek, a kormány személyzete betartja a legszigorúbb biztonsági eljárásokat, hogy megakadályozza a balesetek bekövetkezését.

Hogyan készítik és szállítják a radioaktív anyagokat

Az atompalackok puszta súlya megakadályozza a legtöbb nukleáris hulladék légi szállítását. A legtöbb radioaktív anyag ugyanazt a szállítási útvonalat használja, amelyet a lakosság, különösen vonattal, utazott.

Miután a nukleáris üzemanyag elfogyott, még mindig tartalmaz 96% uránt, 1% plutóniumot és 3% hasadási terméket (a nukleáris reakcióból származik), valamint néhány transzuránt (ami megmarad, ha az urán lebomlik). Működés közben egy atomreaktor kb300 fok. Bár a reaktor magjában a hőmérséklet meghaladhatja1000 fok. Miután elfogyott, az üzemanyag még mindig rendkívül forró. Hűtni kell a kiégett fűtőelemek tárolóhelye hónapokig, mielőtt biztonságosan szállíthatnák szállító lombikban. A kiégett fűtőelemek általában masszív hűtőmedencék, amelyek a radioaktív anyagot addig tárolják, amíg el nem éri a fenntartható szintet.

Miután kihűlt, az üzemanyagot egy megfelelő hordóba tesszük. Néhány hordóban akár kiégett fűtőelem is elfér120 év! Időnként azonban az üzemanyagot nagy távolságokra kell szállítani. Bár hónapokig lehűlhetett, az üzemanyag még mindig rendkívül forró.

A legtöbb lombik vízzel van feltöltve, hogy felvegye a hőenergia egy részét. Bár a zárt térségben a víz önmagában gyakran nem elegendő. A hűtőbordák általában a szállítótartály külsejébe vannak beépítve, hogy a hő eloszlasson a légkörbe. A lombik folyamatosan mozog, ha egy járműre helyezik, hogy folyamatos légáramlást biztosítson. A folyamatos szállítás korlátozza azt az időt is, amely alatt a lombikot kiszolgáltatottabb tartályban tárolják, bár a lombikok gyakorlatilag áthatolhatatlanok.

Mennyire veszélyes a szállítás?

A radioaktív szállítás pontos és kifogástalanul biztonságos művelet, amelyet események nélkül, az egész világon naponta hajtanak végre. A Nukleáris Világszövetség adatai szerint évente mintegy 20 millió, bármilyen méretű, radioaktív anyagot tartalmazó szállítmányt szállítanak világszerte közutakon, vasutakon és hajókon. Az évek során radioaktív anyagokat szállítottak millió kilométer a világon keresztül. Habár az elmúlt évtizedekben kisebb balesetek történtek, még soha nem került szennyeződés a környezetbe erősen radioaktív berendezéssel.

Biztonság biztosítása szigorú teszteléssel

Míg a nukleáris mérnöki szakemberek hozzáértőek a munkájukban, semmi sem marad a véletlenre. A nemzetközi nukleáris protokollok előírják, hogy az összes ügynökségnek alapos tesztelést kell végeznie bármely szállítótartályon, mielőtt az megvalósulna a való világban.

Az egyik ilyen, 1984-ben a British Nuclear Fuels által végzett vizsgálat az "Smash Hit" művelet során vizsgálta nukleáris konténereik szilárdságát. A legvalószínűtlenebb eseményeket a legszélsőségesebb szinten próbálták ki a legrosszabb körülmények között, hogy lássák, mennyire képesek a lombikok teljesíteni és tartalmazniuk a nukleáris hulladékot.

A legtöbb teszten átesett lombik meghibásodott a 8 méteres eséstesztek egyikén. Kis mennyiségű víz szabadult fel, amikor a tartály hihetetlen erővel a földbe csapódott. Míg a permet szinte semmilyen sugárzást nem tartalmazna, és nem jelent veszélyt a környezetre, a Sellafield Ltd (hivatalos nevén British Nuclear Fuels) újratervezte a lombikot, hogy teljes mértékben ellenálljon az erőnek, mielőtt valódi kiégett fűtőelemekkel használnák. A következő kísérletek sikeresen bizonyították a konténer hozzáértését, mivel a legszélsőségesebb helyzetek ütközték el.

A radioaktív anyagokkal való foglalkozás során mindig benne rejlik a kockázat. A radioaktív anyagokkal foglalkozó szigorú irányelvek, valamint a pontos mérnöki gyakorlatok azonban jelentősen csökkentik a balesetek bekövetkezésének esélyét. A nukleáris politikát folyamatosan felülvizsgálják és átalakítják a lakosság biztonsága érdekében.

Írta: Maverick Baker


Nézd meg a videót: Mi a nukleáris reprocesszálás? - Atomcsapda: a dokumentumfilm 48. rész