lv.llcitycouncil.org
Enerģētika un vide

Kā notiek kodolatkritumu nosūtīšana?

Kā notiek kodolatkritumu nosūtīšana?


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.


Radioaktīvs materiāls

Radioaktīvie materiāli ir vieni no gaistošākajiem savienojumiem uz planētas. Tomēr ar pareizo tehnoloģiju pat vilciens nevar iekļūt iespaidīgajos vairogos, kas pasargā viņus no jebkādām briesmām uz ceļa, sliežu ceļa vai jūras. Gadu desmitiem ilga izsmalcināta inženierija zinātnieki attīstījās mehāniski izturīgi kodoliekārtu kolbas. Šīs kolbas spēj izturēt vislielākās iespējamās un postošākās briesmas, kamēr tās tiek pārvadātas visā pasaulē. Lai gan daudzi cilvēki apšauba ieviestās drošības sistēmas un pasākumus, lai aizsargātu kodolatkritumus no apkārtējās vides un visu pārējo no iespējamām radiācijas briesmām.

Kolbas uzbūve, lai tajā būtu visbīstamākais materiāls, nav viegls uzdevums. Kolbai jābūt pietiekami smagai, lai nodrošinātu pietiekamu aizsegu, lai radiācija * neiekļūtu konteinera sienās. Lai gan konteineram joprojām jābūt pietiekami izturīgam, lai izturētu smagākās avārijas. Tomēr ne visi radioaktīvo materiālu veidi izstaro vienādas radiācijas formas. Inženieriem ir jāpieņem un jāizgatavo dažādas radioaktīvās kolbas, lai saturētu dažāda veida radioaktīvos materiālus. Radioaktīvie materiāli aptver daudz vairāk nekā tikai izlietoto kodoldegvielu. Tas nāk daudzos štatos, sākot no gāzēm līdz šķidrumiem un cietām vielām.

Radioaktīvie atkritumi

Kodolatkritumi parasti ir materiāls, kas paliek pēc kodoldegvielas izsīkšanas. Lai gan, tā kā kodoldegviela ir tik bagāta ar enerģiju, tā nerada daudz kodolatkritumu. Piemēram, ja visi ASV iedzīvotāji balstītos tikai uz kodolenerģiju, katrs cilvēks to radītu 39,5 grami kodolatkritumu daudzumu. Līdzvērtīgi, ja enerģija tiktu iegūta, sadedzinot koksni, katrs cilvēks nonāktu pie 10 000 kg.

Dažādām radiācijas formām nepieciešama dažāda veida aizsardzība

Radioaktīvos materiālus klasificē, pamatojoties uz elementu, kas ir atbildīgs par radiācijas izstarošanu. Parasti, jo smagāks elements, jo augstāka ir radioaktīvā enerģija. Ir arī divi starojuma veidi, jonizējošs, un nejonizējošs. Nejonizējošais starojums dod atomam vairāk enerģijas, bet neizraisa tā fiziskas izmaiņas. Visizplatītākās nejonizējošā starojuma formas ir redzamā gaisma, infrasarkanais starojums, mikroviļņu krāsnis utt. Lai gan tie ir radioaktīvi, parasti tie nerada lielas briesmas. Savukārt jonizējošais starojums izraisa fiziskas izmaiņas molekulās, liekot tām zaudēt elektronus vai pilnībā sadalīties. Sadalot atomu, tiek atbrīvots absurds daudzums starojuma. Lai gan starojumu var kontrolēt un izmantot lieliskām lietām, tam jāatrodas pasaulē spēcīgākais konteineri.

Lai izveidotu kolbu, kas būtu cienīgs, lai aizsargātu atomelektronikas darbiniekus, plašu sabiedrību un vidi no gadu desmitiem ilga piesārņojuma, katastrofas novēršanai jāveic visaugstākā precizitāte un stingra kvalitāte.

* Radiācija ir enerģija, kas tiek izvadīta no atoma. Tas pārvietojas kā elektromagnētiskais vilnis (gluži kā saules stars) vai kā subatomiska daļiņa, kas pārvietojas neticami ātri. Kad starojums skar citu atomu, tas atdod visu savu enerģiju atomam un var izraisīt tā sasilšanu. Tas ļauj mums redzēt un uztur siltu, un dažreiz visu mūsu elektroniku.

Kolbu veidi

Ne visas radioaktīvās vielas izstaro vienādu starojuma līmeni, tāpēc tām ir nepieciešama dažāda līmeņa aizsardzība, kas izgatavota no dažādiem materiāliem. Kolbas atšķiras dažādiem mērķiem, piemēram, maziem necaurlaidīgiem konteineriem, kas paredzēti izmantošanai radioaktīvo gāzu un medicīnisko izotopu pārvadāšanai. Vislielāko aizsardzību prasa lietotās kodoldegvielas pārvadāšana. Kodoltransporta kolbas var būt vairāk nekā beigušās50 tonnas!

Kodolatkritumu konteiners [Attēlu avots:Wikimedia Commons]

Aizsardzības līmenis ir atkarīgs no diviem galvenajiem mainīgajiem lielumiem: no tā, cik daudz materiāla tiek transportēts, un no izstarotā starojuma veida.

Mazas radioaktīvas daļiņas izstaro zemākas enerģijas starojumu, parasti beta daļiņu izstarotāju. Beta daļiņu izstarotāji ir viegli ierobežojami ar minimālu izstarojumu. Tā kā daļiņas ir tik mazas, lielākais jautājums rodas no lūzuma vai nepilnības iespējamības. Lūzums varētu ļaut mazajām daļiņām noplūst no konteinera un izkļūt pasaulē. Lai gan konteineriem nav jābūt tik izturīgiem kā citiem jonizējošā starojuma veidiem.

Smagāki atomi izstaro augstāku enerģiju kāgamma starojums.Gamma stariem ir nepieciešams ievērojami lielāks ekranējums, jo tie ir visaugstākā enerģijas stari no visa starojuma. Lielie atomi, piemēram, urāns, rada visvairāk gamma starojumu. Atoma centrā atrodas protoni un neitroni. Neitroni ir lieliski absorbējoši gamma starojumu, padarot tos par lieliskiem vairogiem pret gamma stariem. Jo vairāk neitronu, jo labāka ir tvertne, tāpēc tiek izmantoti ļoti smagi elementi, lai saturētu augstas enerģijas starojumu. Tērauds, svins, betons un dažreiz pat noplicināts urāns tiek izmantoti konteineru izgatavošanai, no kuriem lielākajiem sausais svars ir lielāks par 50 tonnas.

Nepārvarama vairoga konstruēšana

Tvertnes sienas var būt pāri 35 centimetrus bieza lai nepieļautu gamma starojumu. Bezšuvju kolba tiek veidota, lai ierobežotu gamma starojumu, izkalot ķermeni no cietas tērauda vienības. Nedaudz ironiski, bet gammas starojumu izmanto, lai pārbaudītu katru kolbas collu, pirms tā nonāk ekspluatācijā. Valdības personālam ir īpaši augsti drošības kodeksi un prakse, kas tiek stingri ievērota.

Dažus radioaktīvos materiālus nepieciešams apņemt ar biezu svina slāni. Svins ir viens no mīkstākajiem metāliem, lai arī viens no labākajiem absorbē radiāciju. Svina aizsargi novērš radiācijas saskari ar ārējo kolbu. Lai gan gamma starojumu ir viegli ierobežot, tas var jonizēt citas daļiņas un piespiest tās atbrīvot bīstamākas radiācijas formas. Lai gan kolbas ir pietiekamas, valdības darbinieki ievēro visstingrākās drošības procedūras, lai novērstu negadījumu.

Kā tiek sagatavoti un transportēti radioaktīvie materiāli

Milzīgais kodola kolbu svars neļauj lielāko daļu kodolatkritumu pārvadāt pa gaisu. Lielākajai daļai radioaktīvo materiālu tiek izmantoti tie paši transporta maršruti, pa kuriem brauc plaša sabiedrība, īpaši ar vilcienu.

Kad kodoldegviela ir iztērēta, tā joprojām satur 96% urāna, 1% plutonija un 3% skaldīšanās produktus (no kodolreakcijas), kā arī dažus transurānus (kas paliek pēc urāna sabrukšanas). Darbības laikā kodolreaktors darbojas apmēram plkst300 grādi. Lai gan reaktora kodola iekšpusē temperatūra var pārsniegt1000 grādi. Pēc iztērēšanas degviela joprojām ir ārkārtīgi karsta. Tas jāatdzesē a izlietotās degvielas uzglabāšanas līcis mēnešus, pirms to var droši nosūtīt transportēšanas kolbā. Izlietotās degvielas nodalījumi parasti ir masīvi dzesēšanas baseini, kuros radioaktīvie materiāli tiek uzglabāti, līdz tie sasniedz ilgtspējīgu līmeni.

Pēc atdzesēšanas degvielu ievieto piemērotā mucā. Dažās mucās izlietoto degvielu var uzglabāt līdz120 gadi! Tomēr dažkārt degviela ir jāpārvadā lielos attālumos. Lai gan atdzišana, iespējams, ir pavadījusi mēnešus, degviela joprojām ir ārkārtīgi karsta.

Lielākā daļa kolbu ir piepildītas ar ūdeni, lai absorbētu daļu siltumenerģijas. Lai gan ierobežotajā reģionā ar ūdeni vien nepietiek. Dzesēšanas spuras parasti tiek integrētas pārvadāšanas konteinera ārpusē, lai siltumu izkliedētu atmosfērā. Kolba vienmēr tiek pārvietota, kad to novieto uz transportlīdzekļa, lai nodrošinātu nepārtrauktu gaisa plūsmu. Nepārtraukta transportēšana arī ierobežo laiku, kad kolba tiek pakļauta neaizsargātākā traukā, lai gan kolbas praktiski nav caurduramas.

Cik bīstama ir kuģošana?

Radioaktīvā sūtīšana ir precīza un nevainojami droša darbība, kas tiek veikta katru dienu visā pasaulē bez starpgadījumiem. Saskaņā ar Pasaules kodolenerģijas asociācijas sniegto informāciju aptuveni 20 miljoni visu izmēru sūtījumu, kas satur radioaktīvos materiālus, katru gadu visā pasaulē regulāri tiek pārvadāti pa koplietošanas ceļiem, dzelzceļiem un kuģiem. Gadu gaitā radioaktīvie materiāli ir nosūtīti miljoniem kilometru pāri pasaulei. Lai arī gadu desmitiem ir bijuši nelieli negadījumi, vidē nekad nav bijis tvertnes ar ļoti radioaktīvu aprīkojumu.

Drošības nodrošināšana, veicot stingras pārbaudes

Kamēr kodoltehnikas speciālisti ir kompetenti savā darbā, nekas nav atstāts nejaušības ziņā. Starptautiskie kodolprotokoli liek visām aģentūrām veikt plašu testēšanu uz jebkura kuģniecības konteinera, pirms tas tiek ieviests reālajā pasaulē.

Vienā no šādām pārbaudēm, ko 1984. gadā veica British Nuclear Fuels, tika pētīta viņu kodolkonteineru izturība operācijā "Smash Hit". Visticamākos notikumus pārbaudīja vissmagākajā līmenī vissliktākajos apstākļos, lai noskaidrotu, cik labi kolbas spēj darboties un kurās var saturēt kodolatkritumus.

Kolba, kurai tika veikta lielākā daļa testu, neizdevās vienā no 8 metru kritiena testiem. Kad konteiners ar neticami lielu spēku tika sasists zemē, izdalījās neliels ūdens daudzums. Kaut arī aerosols gandrīz nesatur starojumu un nerada draudus videi, Sellafield Ltd (formāli pazīstams kā British Nuclear Fuels) pārbūvēja kolbu, lai pilnībā izturētu spēku, pirms to vajadzēja izmantot ar reālu izlietoto degvielu. Turpmākie eksperimenti veiksmīgi pierādīja konteinera kompetenci, jo to apgrūtināja vissmagākās situācijas.

Risinot radioaktīvos materiālus, vienmēr ir raksturīgs risks. Tomēr stingra politika, kas regulē jebkuru aspektu, kas attiecas uz radioaktīvajiem materiāliem, kā arī precīza inženiertehniskā prakse ievērojami samazina avārijas iespējamību. Kodolpolitika tiek pastāvīgi pārskatīta un reformēta, lai nodrošinātu sabiedrības drošību.

Raksta Maverick Baker


Skatīties video: Būvvalžu klātienes apmācības.