กากกัมมันตภาพรังสี. การกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:39

กากกัมมันตภาพรังสีกลายเป็นปัญหาร้ายแรงในยุคของเรา หากในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ มีคนไม่กี่คนที่คิดว่าจำเป็นต้องเก็บวัสดุที่ใช้แล้ว ตอนนี้งานนี้กลายเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่ง ทำไมทุกคนถึงกังวลขนาดนี้

กัมมันตภาพรังสี

ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบจากการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการเรืองแสงและรังสีเอกซ์ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ระหว่างการทดลองกับสารประกอบยูเรเนียมหลายครั้ง นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส A. Becquerel ได้ค้นพบรังสีประเภทที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนที่ไหลผ่านวัตถุทึบแสง เขาแบ่งปันการค้นพบของเขากับ Curies ซึ่งศึกษาอย่างใกล้ชิด Marie และ Pierre ที่มีชื่อเสียงระดับโลกที่ค้นพบว่าสารประกอบยูเรเนียมทั้งหมด เช่นยูเรเนียมบริสุทธิ์ เช่นเดียวกับทอเรียม พอโลเนียม และเรเดียม มีคุณสมบัติของกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ ผลงานของพวกเขามีค่ามาก

ต่อมาเป็นที่รู้กันว่าองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดที่ขึ้นต้นด้วยบิสมัทมีกัมมันตภาพรังสีในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ยังคิดด้วยว่ากระบวนการการสลายตัวของนิวเคลียร์จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างพลังงานได้อย่างไร และสามารถเริ่มต้นและทำซ้ำได้ และสำหรับคิดค้นการวัดระดับของเครื่องวัดปริมาณรังสีรังสี

แอปพลิเคชัน

นอกจากพลังงานแล้ว กัมมันตภาพรังสียังถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอื่นๆ: ยา อุตสาหกรรม การวิจัยและเกษตรกรรม ด้วยความช่วยเหลือของคุณสมบัตินี้ พวกเขาเรียนรู้ที่จะหยุดการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็ง ทำการวินิจฉัยที่แม่นยำยิ่งขึ้น ค้นหาอายุของขุมทรัพย์ทางโบราณคดี ติดตามการเปลี่ยนแปลงของสารในกระบวนการต่าง ๆ ฯลฯ รายการของกัมมันตภาพรังสีที่เป็นไปได้อย่างต่อเนื่อง ขยายตัวขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเรื่องน่าแปลกใจที่ปัญหาการกำจัดวัสดุเหลือใช้นั้นรุนแรงมากในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น แต่นี่ไม่ใช่แค่ขยะที่สามารถทิ้งลงหลุมฝังกลบได้อย่างง่ายดาย

กากกัมมันตภาพรังสี

วัสดุทุกชนิดมีอายุการใช้งาน นี่ไม่ใช่ข้อยกเว้นสำหรับองค์ประกอบที่ใช้ในพลังงานนิวเคลียร์ ผลลัพธ์คือของเสียที่ยังคงมีรังสี แต่ไม่มีค่าในทางปฏิบัติอีกต่อไป ตามกฎแล้ว เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว ซึ่งสามารถนำไปแปรรูปใหม่หรือใช้ในพื้นที่อื่นได้ จะพิจารณาแยกกัน ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงขยะกัมมันตภาพรังสี (RW) แบบง่ายๆ ซึ่งไม่มีการใช้ต่อไป ดังนั้นจึงต้องกำจัดทิ้ง

ที่มาและแบบฟอร์ม

เนื่องจากการใช้วัสดุกัมมันตภาพรังสีที่หลากหลาย ของเสียจึงเกิดได้จากแหล่งกำเนิดและเงื่อนไขที่หลากหลาย เป็นของแข็งหรือของเหลวหรือเป็นก๊าซ แหล่งที่มาอาจแตกต่างกันมาก เนื่องจากของเสียประเภทนี้มักเกิดขึ้นในระหว่างการสกัดและแปรรูปแร่ธาตุ รวมทั้งน้ำมันและก๊าซในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีหมวดหมู่เช่นกากกัมมันตภาพรังสีทางการแพทย์และอุตสาหกรรมอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีแหล่งธรรมชาติ ตามอัตภาพ กากกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดเหล่านี้แบ่งออกเป็นระดับต่ำ กลาง และสูง สหรัฐอเมริกายังแยกแยะประเภทของขยะกัมมันตภาพรังสี transuranic

ตัวเลือก

เชื่อกันมานานแล้วว่าการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีไม่จำเป็นต้องมีกฎเกณฑ์พิเศษใด ๆ ก็เพียงพอแล้วที่จะกระจายพวกมันออกสู่สิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ภายหลังพบว่าไอโซโทปมีแนวโน้มที่จะสะสมในบางระบบ เช่น เนื้อเยื่อของสัตว์ การค้นพบนี้เปลี่ยนความคิดเห็นเกี่ยวกับกากกัมมันตภาพรังสีเนื่องจากในกรณีนี้ความน่าจะเป็นของการเคลื่อนไหวและการเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหารค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงมีการตัดสินใจพัฒนาทางเลือกเกี่ยวกับวิธีการจัดการกับขยะประเภทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับประเภทระดับสูง

เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถต่อต้านอันตรายที่เกิดจากกากกัมมันตภาพรังสีได้มากที่สุดโดยการประมวลผลในรูปแบบต่างๆ หรือโดยการวางไว้ในที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์

1. การทำให้เป็นน้ำแข็ง. ในอีกทางหนึ่งเทคโนโลยีนี้เรียกว่าการทำให้เป็นก้อน ในเวลาเดียวกัน กากกัมมันตภาพรังสีต้องผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน อันเป็นผลมาจากได้มวลเฉื่อยซึ่งถูกจัดเก็บไว้ในภาชนะพิเศษ จากนั้นคอนเทนเนอร์เหล่านี้จะถูกส่งไปยังการจัดเก็บ
2. ซินร็อก. ยังอยู่วิธีการหนึ่งในการทำให้กากกัมมันตภาพรังสีเป็นกลางที่พัฒนาขึ้นในออสเตรเลีย ในกรณีนี้ จะใช้สารประกอบเชิงซ้อนพิเศษในปฏิกิริยา
3. ฝังศพ. ในขั้นตอนนี้ การค้นหาสถานที่ที่เหมาะสมในเปลือกโลกที่สามารถทิ้งกากกัมมันตภาพรังสีได้ มีแนวโน้มมากที่สุดคือโครงการ ตามวัสดุที่ใช้แล้วจะถูกส่งกลับไปยังเหมืองยูเรเนียม
4. แปลงร่าง. มีการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนของเสียที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงให้เป็นสารอันตรายน้อยกว่าได้ ควบคู่ไปกับการทำให้เป็นกลางของเสีย พวกมันสามารถสร้างพลังงานได้ ดังนั้นเทคโนโลยีในพื้นที่นี้จึงถือว่ามีแนวโน้มสูง
5. ลบออกสู่อวกาศ. แม้จะมีความน่าดึงดูดใจของแนวคิดนี้ แต่ก็มีข้อเสียมากมาย อย่างแรก วิธีนี้ค่อนข้างแพง ประการที่สอง มีความเสี่ยงที่รถจะชนกัน ซึ่งอาจเป็นหายนะได้ ในที่สุดการอุดตันของพื้นที่รอบนอกที่มีของเสียดังกล่าวหลังจากนั้นไม่นานอาจกลายเป็นปัญหาใหญ่ได้

กฎสำหรับการกำจัดและการเก็บรักษา

ในรัสเซีย การจัดการขยะกัมมันตภาพรังสีถูกควบคุมโดยกฎหมายของรัฐบาลกลางและข้อคิดเห็นในเรื่องนี้เป็นหลัก เช่นเดียวกับเอกสารที่เกี่ยวข้องบางอย่าง เช่น รหัสน้ำ ตามกฎหมายของรัฐบาลกลาง ขยะกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดจะต้องถูกฝังในที่เปลี่ยวที่สุด ในขณะที่ไม่อนุญาตให้มีมลพิษในแหล่งน้ำ และห้ามส่งขึ้นสู่อวกาศด้วย

แต่ละหมวดมีระเบียบเป็นของตัวเอง นอกจากนี้ หลักเกณฑ์การจำแนกขยะเป็นแบบใดแบบหนึ่งหรือแบบอื่นและขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมด อย่างไรก็ตาม รัสเซียมีปัญหามากมายในพื้นที่นี้ ประการแรก การกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีในไม่ช้าจะกลายเป็นงานที่ไม่สำคัญ เพราะมีสถานที่จัดเก็บอุปกรณ์พิเศษในประเทศไม่มากนัก และในไม่ช้าก็จะถูกเติมเต็ม ประการที่สอง ไม่มีระบบเดียวในการจัดการกระบวนการรีไซเคิล ซึ่งทำให้ควบคุมยากมาก

โครงการต่างประเทศ

เนื่องจากการจัดเก็บกากกัมมันตภาพรังสีกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนที่สุดหลังจากการยุติการแข่งขันอาวุธ หลายประเทศจึงเลือกที่จะให้ความร่วมมือในเรื่องนี้ น่าเสียดายที่ยังไม่สามารถบรรลุข้อตกลงร่วมกันในด้านนี้ แต่การอภิปรายเกี่ยวกับโครงการต่างๆ ในสหประชาชาติยังคงดำเนินต่อไป โครงการที่มีแนวโน้มมากที่สุดดูเหมือนจะเป็นการสร้างสถานที่จัดเก็บระหว่างประเทศขนาดใหญ่สำหรับกากกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบาง โดยปกติในรัสเซียหรือออสเตรเลีย อย่างไรก็ตาม ประชาชนกลุ่มหลังกำลังประท้วงต่อต้านความคิดริเริ่มนี้อย่างแข็งขัน

ผลการฉายรังสี

เกือบจะทันทีหลังจากการค้นพบปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสี เห็นได้ชัดว่ามันส่งผลเสียต่อสุขภาพและชีวิตของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ การศึกษาที่ Curies ดำเนินการในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาได้นำไปสู่รูปแบบที่รุนแรงของการเจ็บป่วยจากรังสีในมาเรีย แม้ว่าเธอจะมีอายุ 66 ปีก็ตาม

โรคนี้เป็นผลหลักจากการสัมผัสรังสีของมนุษย์ อาการของโรคนี้และความรุนแรงของโรคส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีทั้งหมดที่ได้รับ พวกเขาสามารถค่อนข้างไม่รุนแรงและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมซึ่งส่งผลต่อคนรุ่นต่อไปในอนาคต สิ่งแรกที่ต้องทนทุกข์ทรมานคือการทำงานของเม็ดเลือด ซึ่งผู้ป่วยมักเป็นมะเร็งบางรูปแบบ ในเวลาเดียวกัน ในกรณีส่วนใหญ่ การรักษากลับกลายเป็นว่าไม่ได้ผลทีเดียว และประกอบด้วยการสังเกตระบบการรักษาปลอดเชื้อและกำจัดอาการเท่านั้น

การป้องกัน

การป้องกันภาวะที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับรังสีนั้นค่อนข้างง่าย - แค่ไม่เข้าไปในพื้นที่ที่มีพื้นหลังเพิ่มขึ้น น่าเสียดายที่สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้เสมอไป เนื่องจากเทคโนโลยีสมัยใหม่จำนวนมากเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบที่ใช้งานในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง นอกจากนี้ ไม่ใช่ทุกคนที่จะพกเครื่องวัดปริมาณรังสีแบบพกพาติดตัวไปด้วยเพื่อที่จะรู้ว่าพวกเขาอยู่ในพื้นที่ที่การสัมผัสเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดอันตรายได้ อย่างไรก็ตาม มีมาตรการบางอย่างในการป้องกันและป้องกันรังสีอันตราย แม้ว่าจะมีไม่มาก

อย่างแรกคือการป้องกัน เกือบทุกคนที่มาเอ็กซเรย์ร่างกายบางส่วนต้องเผชิญกับสิ่งนี้ หากเรากำลังพูดถึงกระดูกสันหลังส่วนคอหรือกะโหลกศีรษะ แพทย์แนะนำให้สวมผ้ากันเปื้อนพิเศษซึ่งมีการเย็บองค์ประกอบของตะกั่วซึ่งไม่อนุญาตให้รังสีผ่าน ประการที่สอง คุณสามารถสนับสนุนการต่อต้านของร่างกายโดยการทานวิตามิน C, B₆ และ R สุดท้าย มีการเตรียมการพิเศษ - สารป้องกันรังสี ในหลายกรณีมีประสิทธิภาพมาก