Reaktif atık, belirtilen radyoaktif atık türüne bağlı olarak güvenli bir şekilde yeniden kullanılabilir, geri dönüştürülebilir veya bertaraf edilebilir. Nükleer atık hakkında birçok yaygın yanılgı vardır, ancak bu, yeşil ve sürdürülebilir bir geleceğin anahtarı olabilir. Radyasyon tehlikesi, terör saldırısı veya son on yıldaki komplo teorisi hakkında bir filmin sonunda, şehir genellikle bir kahraman tarafından kurtarılır. Bu filmlerin bazılarında, bombada kullanılan radyoaktif malzeme bir devlet tesisinden çalınmıştı ve bir tür nükleer atık olabilir! Hollywood gerçeklikten çok uzak görünse de, dünyanın farklı yerlerinde depolanan çok büyük miktarda nükleer atık var ve hükümetler bu alanları korumak için çok fazla zaman ve enerji harcıyor.
Binlerce ton nükleer atığı depolamak yerine geri dönüştürülebilir çözümler bulunsaydı, birçok kaynak ve zaman boşa gitmeyecek ve bahsedilen riskler ortadan kalkacaktı. tamam; Nükleer atıklar geri dönüştürülebilir veya etkisiz hale getirilebilir mi ve eğer öyleyse, bu neden Dünya üzerindeki her nükleer ulus için işletim prosedürü olmasın? Bu yazıda nükleer atıkların neden tekrar kullanılamayacağına dair bilgiler yer almaktadır.
İçindekiler
Nükleer atık nedir?
Nükleer atık, Çernobil çevresindeki binaların yapısal malzemeleri veya bazı tıbbi ve araştırma görevlerinin yan ürünleri gibi radyasyonla kirlenmiş malzemeler dahil olmak üzere bir dizi ajanı tanımlamak için kullanılabilen geniş bir terimdir. Muayenehanelerde ve hastanelerde, bazı çöp kutularının üzerinde radyoaktif atık simgesi olan uyarı etiketleri görmek sıklıkla mümkündür. Bu atık genellikle yakılabilir veya sıkıştırılabilir ve ardından gömülebilir. Ayrıca, bir reaktördeki nükleer yakıtın güç üretmek için kullanılmasından sonra veya diğer nükleer teknolojiler yoluyla da oluşturulur. Çoğu insan nükleer atıkları düşündüğünde, hasarlı bir varildeki bir çatlaktan sızan bir demet parlak yeşil balçık hayal eder, ancak gerçek hayatın Hollywood kadar heyecan verici olmadığını belirtmekte fayda var. Nükleer yakıt, yakıt düzeneğinin tipik biçimini alır; Uranyum peletleri (yakıt) ile doldurulmuş kapalı metal borulardır. Bu yakıt bittiğinde, radyoaktif malzeme içeren kapalı metal tüplerde görünmeye devam eder.
Buna yüksek seviyeli atık denir çünkü bir reaktörde güç üretmek genellikle 3-5 yıl sürse de yine de çok yüksek konsantrasyonlarda radyasyon içerir. Bu yüksek seviyeli, geri dönüştürülmemiş atık, milyonlarca yıl olmasa bile yüzbinlerce yıl radyoaktif kalabileceğinden, güvenli ve kalıcı bir depoda saklanmalıdır. Bu yüksek seviyeli nükleer atıklara ek olarak, bu santrallerin ürettiği yan ürünlerden kaynaklanan ve güvenli bir şekilde taşınması, taşınması ve depolanması gereken düşük seviyeli nükleer atıklar da bulunmaktadır. Bu düşük seviyeli atıklar çok daha kısa yarı ömre sahiptir ve birkaç on yıl içinde tamamen nötralize edilebilir. Çoğu reaktör, maksimum miktarda etkili yakıtla değiştirilmeden önce nükleer atık olarak kabul edilmeden önce nükleer yakıttan potansiyel enerjinin yalnızca küçük bir yüzdesini çıkarır. Uranyum ve diğer radyoaktif elementlerin gezegendeki sınırlı kaynaklar olduğu ve geri dönüştürülemeyen nükleer atıkların, örneğin bertaraf sahalarında veya nakliye, sızıntı, sismik faaliyet, hırsızlık ve terörizm nedeniyle gelecek nesiller için uzun vadeli riskler oluşturması muhtemel olduğu göz önüne alındığında vb. . Eğer öyleyse, atıkları bir şekilde geri dönüştürmek veya yeniden kullanmak çok faydalı olacaktır.
Nükleer atıklar geri dönüştürülebilir mi?
Nükleer atık geri dönüştürülebilir. Aslında, Fransa ve Japonya gibi büyük nükleer ülkeler, kaynaklarından en iyi şekilde yararlanabilmek için nükleer atıklarını düzenli olarak geri dönüştürüyorlar. Bu aynı zamanda binlerce yıl depolanması gereken zehirli atık hacmini de azaltır. Nükleer atıkların nasıl geri dönüştürüldüğünün detaylarına geçmeden önce nükleer yakıtın nasıl harcandığına kısaca bir göz atalım; Daha spesifik olarak, nükleer maddede gerçekleşen dönüşüme bakalım. Dünya enerjisinin yaklaşık %11’i nükleer santrallerden geliyor ve her yıl daha fazlası inşa ediliyor. Tüm nükleer reaktörler nükleer fisyon kullanır ve uranyum, enerji üretimi ve bu süreçte kullanılan en yaygın radyoaktif elementtir.
Yerkabuğunda bulunan doğal uranyum, U-238, U-235 ve U-234 dahil olmak üzere izotoplar olarak bilinen biraz farklı formların bir karışımıdır. Bu izotoplar, çekirdekte bulunan nötronların sayısında farklılık gösterir. U-235 özellikle özel bir izotoptur, çünkü Dünya’da doğal olarak bulunan ve bölünebilen tek maddedir, yani büyük miktarda enerji açığa çıkarmak için kolayca bölünebilir. Doğal uranyum çıkarıldığında, genellikle uranyum-235 konsantrasyonunu uranyum bileşiminin yaklaşık %0,7’sinden %3-5’ine çıkararak zenginleştirilir. %1-5’e kadar düşük düzeyde zenginleştirilmiş uranyum U-235, %20’ye kadar yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum ve %90’a kadar silah sınıfı uranyum U-235!
Zenginleştirilmiş uranyum bir nükleer reaktöre konduğunda kontrollü bir zincirleme reaksiyon başlar. Bir nötronun bir uranyum çekirdeğine bölündüğünü ve bölünmesine neden olduğunu, bunun da daha fazla nötron fırlattığını hayal edin. Bu dağınık nötronlar, diğer atom çekirdeklerini ayırmaya devam ederek bir zincirleme reaksiyona neden olur. Bir atom her ayrıldığında, türbinleri çalıştıran ve böylece güç üreten buharı üretmek için kullanılan büyük miktarda enerji ve ısı açığa çıkarır! Bugün, U-235 tükendiğinde, nükleer yakıtta hala önemli miktarda U-238 var, ancak diğer izotoplara kıyasla zayıf radyoaktif. Geçmişte, bu yakıt artık nükleer atık olarak görülüyordu ve ele alınması gerekiyordu. Ancak U-238 çok verimli bir izotoptur, yani nötronları çekirdeğine hapseder ve bu noktada U-239 (92 proton, 147 nötron) olur. Bununla birlikte, radyoizotoptaki beta bozunması sayesinde, ekstra nötron bir protona ve bir elektrona ayrılarak neptünyum-239’a (93 proton, 146 nötron) dönüşür. İki gün içinde, plütonyumun bir izotopunu (94 proton ve 145 nötron) veren plütonyum-239 ile sonuçlanan başka bir beta bozunması meydana gelir.
Plütonyum-239, doğal olarak mevcut olmasa da başka bir bölünebilir izotoptur. Bu plütonyum-239, U-235’e benzer şekilde davranır ve fisyon ürünleri olan diğer atıklarla birlikte bertaraf edilmek yerine elektrik santralinin enerji üretim sürecine geri dönüştürülebilir. Yakıt döngüsü, nükleer yakıtın bir nükleer reaktörden geçerken izlediği yoldur. Tek seferlik bir yakıt döngüsü, bir kez kullanılan nükleer yakıttan (uranyum) ve ardından atık olarak depolanan tüm kullanılmış uranyumdan (büyük miktarlarda U-238, plütonyum ve fisyon ürünleri dahil) oluşur. Kapalı bir yakıt çevriminde, geri kazanım tesisi fisyon ürünlerini kullanılabilir uranyum ve plütonyum ürünlerinden ayırır. Kullanılabilir yakıt çeşitli şekillerde yeniden zenginleştirilir (uranyum söz konusu olduğunda) ve daha fazla enerji üretmek için nükleer reaktöre geri gönderilir. Sadece fisyon ürünleri atık olarak orta vadeli depolamaya gönderilir.
Son olarak, çiftlik yakıt döngüsünde, bu hızlı reaktörlerde fazladan uçuşan nötronlar bulunur ve enerjinin çoğu uranyum yakıt kaynaklarından çıkarılabilir. Yetiştirici reaktör, gerçekte kullanılabilecek olandan daha fazla biyolojik olarak parçalanabilir ürün üretme kapasitesine sahiptir, bu ürünler daha sonra bir geri dönüşüm tesisine gönderilebilir ve daha sonra maksimum kaynak verimliliği için normal reaktörlerde kullanılabilir. Reaktör üretmenin maliyeti ve altyapısı yüksektir ve bu alandaki uzmanlık ve deneyim düşüktür, ancak en az miktarda nükleer atık üretirler ve yasal olarak sürdürülebilir bir nükleer enerji biçimi olarak kabul edilebilirler.
Nükleer atıkların geri dönüştürülmesinin önündeki engeller
Nükleer atıkları geri dönüştürmek ve riskli depolama teknolojilerine olan ihtiyacı azaltmak için açıkça seçenekler var, peki ülkeleri bu tür sürdürülebilir teknolojiye tam yatırım yapmaktan alıkoyan nedir? Herhangi bir enerji üretim yolunda olduğu gibi, nükleer geri dönüşümün maliyeti yüksektir ve geçmişte yakıtı geri dönüştürmek için gereken enerji miktarı üretilen enerjiden daha fazlaydı. Bununla birlikte, nükleer atık geri dönüşümü daha verimli hale geliyor ve yeni teknolojiler bunu her zaman daha uygulanabilir kılıyor. Amerika Birleşik Devletleri hala yüksek seviyeli nükleer atıklarını geri dönüştürmeyi reddediyor ve ülke çapındaki birçok nükleer santralde depolanan 70.000 tondan fazla nükleer atığı var.
Amerika’nın 1977’de yürürlüğe giren kullanılmış yakıt geri dönüşümü yasağı hâlâ yürürlükte ve ülkenin sürdürülebilir enerji bağımsızlığında gerçek bir lider olmasını engelliyor. Bunun bir nedeni, teröristlerin veya kötü adamların kötü amaçlarla nükleer atıkları çalması veya geri dönüştürmesi korkusudur. Bugüne kadar, kullanılmış nükleer yakıt yeniden kullanılmadı veya nükleer yakıt geri dönüşümü ile yeniden üretilmedi. Bu dahili güvenlik, yüksek düzeyde izleme ve güvenliğin yanı sıra operasyon için gereken maliyet ve teknik titizlikten kaynaklanmaktadır. Fransa, Japonya, Belçika, Almanya, İsviçre ve Rusya gibi diğer ülkeler daha ileri bir tutum aldılar ve nükleer atıklarını düzenli olarak geri dönüştürdüler – bu, yukarıda açıklanan alternatif yakıt çevrimleri aracılığıyla yapıldı. Nükleer atıkların geri dönüştürülmesi için maliyet ve altyapı yüksek olsa da, uzun vadeli depolama havuzlarına olan ihtiyacı azaltmak ve uranyum kaynaklarının tükenmesini önlemek için takas değerlidir. Nükleer atık depolama maliyetleri artmaya devam ettikçe, kullanılmış yakıtın geri dönüşümü dünyanın nükleer ülkeleri için bir zorunluluk haline gelecektir.
Nükleer enerji teorik olarak enerji üretimi için en sürdürülebilir ve en az israfa yol açan seçeneklerden biridir. Bu süreçten kaynaklanan nükleer atık geçmişte bir sorundu, ancak bugün geri dönüşüm ve yeniden kullanım için birçok seçenek var. Gelişmiş tesislere ve yüksek vasıflı işçilere ihtiyaç var, ancak en çok ihtiyaç duyulan şey, nükleer ulusların geri dönüşüm altyapısına tamamen yatırım yapma isteği. Ancak bu şekilde, yüzbinlerce insan için potansiyel bir tehdit olmaya devam edecek uzun vadeli, yüksek seviyeli atık birikintilerine olan ihtiyacı azaltabilirler.
kaynak:
https://www.researchgate.net/post/How_can_we_reuse_the_wastes_from_Nuclear_Power_Plants_Special_When_the_plant_is_settled_in_a_3rd_world_country
https://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-wastes-myths-and-realities.aspx
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]