Deșeurile nucleare sunt deșeurile radioactive produse de reactoarele nucleare sau rămase din proiecte de cercetare, utilizări medicale și fabricarea de arme nucleare. Metodele de clasificare pot varia oarecum de la o țară la alta, dar sunt recunoscute în general două categorii – deșeuri de activitate înaltă (HLW) și deșeuri de activitate scăzută (LLW) – pe baza radioactivității, sursei și timpului de înjumătățire. Aceste materiale sunt potențial periculoase deoarece emit radiații ionizante, care pot deteriora sau ucide celulele, pot produce mutații și malformații congenitale și pot provoca cancer. Gradul de risc depinde de nivelul și tipul de radioactivitate, unele materiale fiind foarte periculoase sub formă brută, iar altele prezintă o mică amenințare în majoritatea circumstanțelor. Eliminarea în siguranță a deșeurilor nucleare este o problemă continuă și controversată.
Tipuri și surse
Deșeurile cu activitate înaltă constau în principal din bare de combustibil uzat de la reactoare nucleare. Aceste centrale electrice se bazează pe fisiunea nucleară pentru a genera căldură, iar combustibilul este transformat în tije care pot fi mutate în și din miezul reactorului pentru a controla procesul. După un timp, rata de fisiune într-o tijă va scădea până la punctul în care nu mai este eficientă, iar tija va fi îndepărtată. Tijele îndepărtate sunt cunoscute ca tije de combustibil uzat și sunt foarte radioactive, conținând o serie de produse de fisiune – elemente radioactive create de procesul de fisiune. Aceste elemente se descompun cu viteze diferite și, în timp, tijele devin mai puțin radioactive, dar vor rămâne potențial periculoase timp de multe mii de ani.
Deșeurile cu activitate scăzută, în SUA, includ în esență tot ceea ce nu intră în categoria deșeurilor cu activitate înaltă. Vine dintr-o mare varietate de surse. Se compune din materiale care au intrat în contact cu substanțe radioactive sau care au devenit ele însele radioactive din cauza expunerii la unele forme de radiații, precum și cantități mici de radioizotopi din unități de cercetare și spitale. Exemple sunt articolele de îmbrăcăminte de protecție purtate de personalul care lucrează cu materiale radioactive și seringile și ace utilizate pentru injectarea de radioizotopi în scopuri medicale. De obicei, rămâne potențial periculoasă între câteva zeci și câteva sute de ani.
Unele țări au o categorie intermediară de deșeuri. Acesta nu este recunoscut în SUA, dar este folosit în Europa și include părți aruncate ale reactoarelor nucleare care au intrat în contact cu combustibilul nuclear și materiale rezultate din dezafectarea reactoarelor. O altă categorie este „iazurile de decantare”, care sunt resturi de la extracția uraniului din minereul său. Acestea sunt doar ușor radioactive și, de obicei, se crede că prezintă mai mult un pericol chimic decât un pericol radiologic, deoarece conțin adesea metale grele toxice.
dispoziție
Deșeurile de mare activitate sunt, în general, depozitate la fața locului, la centralele nucleare, până când devine disponibil un loc de eliminare adecvat. În această perioadă inițială de depozitare, este ținut sub cel puțin 20 de picioare (6 metri) de apă, care absoarbe radiația. Opțiunea preferată pentru eliminarea pe termen lung este adânc sub pământ, cu materialul radioactiv învelit în sticlă și monitorizat cu atenție. Găsirea unui loc de eliminare adecvat este, totuși, problematică, deoarece planurile de depozitare a deșeurilor foarte radioactive în orice locație tind să întâmpine o opoziție acerbă. Tijele de combustibil uzat pot fi, de asemenea, depozitate deasupra solului în containere mari de metal și beton.
O altă opțiune pentru barele de combustibil uzat este reprocesarea. După ce un fascicul de combustibil nuclear a fost scos dintr-un reactor, acesta conține încă cea mai mare parte a uraniului său original, dar amestecat cu produse de fisiune foarte radioactive. Acest cocktail radioactiv poate fi separat printr-un proces numit reprocesare nucleară, care sortează elementele din combustibilul uzat și permite ca combustibilul util să fie recuperat și reutilizat. Acest proces încă lasă în urmă niște deșeuri foarte radioactive care trebuie eliminate, dar cantitatea este mult mai mică. Din 2013, reprocesarea nu este practicată în SUA, ci se desfășoară în Marea Britanie și în Franța.
Deșeurile de activitate joasă sunt depozitate în containere speciale care, acolo unde este necesar, au un grad de ecranare adecvat nivelului și tipului de radioactivitate. Substanțele care emit radiații alfa nu necesită ecranare, deoarece sunt periculoase doar dacă sunt înghițite sau inhalate. Radiațiile gamma și emițătorii de neutroni necesită totuși o ecranare semnificativă. Ca și în cazul deșeurilor de mare activitate, materialele sunt îngropate sub pământ, dar de obicei relativ aproape de suprafață.
Riscul reprezentat de deșeurile nucleare
Deșeurile nucleare sunt potențial periculoase deoarece emit tipuri de radiații care au suficientă energie pentru a ioniza atomii, ceea ce înseamnă că atomii se încarcă electric datorită, de exemplu, înlăturării electronilor. În corpul uman, acești atomi încărcați pot interacționa cu alți atomi, provocând modificări chimice în celule și în ADN. Nivelurile ridicate de radiații ionizante ucid celulele și pot provoca efecte imediate care pot pune viața în pericol, în timp ce nivelurile mai scăzute pot provoca leziuni genetice și cancer. Pentru a pune lucrurile în perspectivă, însă, deșeurile nucleare nu sunt neapărat mai periculoase decât otrăvurile chimice, care sunt produse în cantități mult mai mari. S-a estimat că expunerea publicului la agenții care cauzează cancer de la centralele pe cărbune este mult mai mare decât la deșeurile nucleare, din cauza substanțelor chimice și a elementelor radioactive naturale, eliberate în atmosferă de la arderea cărbunelui.