أصبحت النفايات المشعة مشكلة حادة للغاية في عصرنا. إذا كان فجر تطور صناعة الطاقة النووية ، لم يفكر سوى القليل في الحاجة إلى تخزين المواد المستهلكة ، والآن أصبحت هذه المهمة ملحة للغاية. فلماذا يشعر الجميع بالقلق؟
النشاط الإشعاعي
تم اكتشاف هذه الظاهرة فيما يتعلق بدراسة العلاقة بين التلألؤ والأشعة السينية. في نهاية القرن التاسع عشر ، خلال سلسلة من التجارب على مركبات اليورانيوم ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي A.Beckerel نوعًا غير معروف سابقًا من الإشعاع يمر عبر أجسام غير شفافة. شارك اكتشافه مع أزواج كوري ، الذين بدأوا في دراسته عن كثب. اكتشفت ماري وبيير المشهورة عالميًا أن جميع مركبات اليورانيوم ، وكذلك في شكلها النقي ، وكذلك الثوريوم والبولونيوم والراديوم ، لها خاصية النشاط الإشعاعي الطبيعي. كانت مساهمتهم لا تقدر بثمن حقا.
في وقت لاحق أصبح من المعروف أن جميع العناصر الكيميائية ، بدءًا من البزموت ، بشكل أو بآخر تكون مشعة. كما فكر العلماء في كيفية استخدام عملية الاضمحلال النووي لتوليد الطاقة ، وتمكنوا من إطلاقها وإعادة إنتاجها بشكل مصطنع. ولقياس مستوى الإشعاع ، تم اختراع مقياس إشعاع.
التطبيق
بالإضافة إلى الطاقة ، تم استخدام النشاط الإشعاعي على نطاق واسع في قطاعات أخرى: الطب والصناعة والبحوث والزراعة. باستخدام هذه الخاصية ، تعلموا كيفية وقف انتشار الخلايا السرطانية ، وإجراء تشخيصات أكثر دقة ، ومعرفة عمر القيم الأثرية ، ومراقبة تحويل المواد في العمليات المختلفة ، وما إلى ذلك. قائمة الاستخدامات المحتملة للنشاط الإشعاعي تتوسع باستمرار ، لذلك من المدهش أن قضية التخلص من النفايات أصبحت حاد جدا فقط في العقود الأخيرة. لكن هذه ليست مجرد قمامة يمكن التخلص منها بسهولة في مكب نفايات.
النفايات المشعة
جميع المواد لها عمر خدمة خاص بها. هذا ليس استثناء للعناصر المستخدمة في الطاقة النووية. المخرجات هي نفايات لا تزال تحتوي على إشعاع ، ولكن لم تعد لها قيمة عملية. كقاعدة ، يعتبر الوقود النووي المستخدم الذي يمكن إعادة معالجته أو استخدامه في مناطق أخرى بشكل منفصل. في هذه الحالة ، نحن نتحدث ببساطة عن النفايات المشعة (RW) ، والتي لم يتم توفير المزيد من استخدامها ، وبالتالي ، يجب التخلص منها.
المصادر والنماذج
نظرًا لتنوع استخدامات المواد المشعة ، يمكن أن يكون للنفايات أيضًا مصدر وحالة مختلفة. تكون إما صلبة أو سائلة أو غازية. يمكن أن تكون المصادر مختلفة تمامًا ، لأنه يحدث بشكل أو بآخر مثل هذه النفايات أثناء استخراج المعادن ومعالجتها ، بما في ذلك النفط والغاز ، وهناك أيضًا فئات مثل النفايات المشعة الطبية والصناعية. هناك أيضا مصادر طبيعية. تقليديا ، تنقسم كل هذه النفايات المشعة إلى مستوى منخفض ومتوسط وعالي. تميز الولايات المتحدة الأمريكية أيضًا فئة النفايات المشعة عبر اليورانيوم.
خيارات
لفترة طويلة كان يعتقد أن التخلص من النفايات المشعة لا يتطلب قواعد خاصة ، كان كافياً لتفريقها في البيئة. ومع ذلك ، اكتشف لاحقًا أن النظائر تميل إلى التراكم في أنظمة معينة ، على سبيل المثال ، أنسجة الحيوانات. غير هذا الاكتشاف الرأي حول RW ، لأنه في هذه الحالة أصبح احتمال تحركهم وابتلاعهم في جسم الإنسان بالطعام مرتفعًا جدًا. لذلك ، تقرر تطوير بعض الخيارات لكيفية التعامل مع هذا النوع من النفايات ، خاصة بالنسبة للفئة النشطة للغاية.
تجعل التقنيات الحديثة من الممكن تحييد الخطر الذي تشكله النفايات المشعة عن طريق معالجتها بطرق مختلفة أو عن طريق وضعها في مكان آمن للبشر.
- التزجيج. بطريقة أخرى ، تسمى هذه التكنولوجيا التزجيج. في الوقت نفسه ، يمر RW بعدة مراحل من المعالجة ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على كتلة خاملة إلى حد ما ، توضع في حاويات خاصة. بعد ذلك ، يتم إرسال هذه الحاويات إلى التخزين.
- سينروك. هذه طريقة أخرى لتحييد RW تم تطويرها في أستراليا. في هذه الحالة ، يتم استخدام مركب معقد خاص في التفاعل.
- مكان الدفن. في هذه المرحلة ، يجري البحث عن أماكن مناسبة في القشرة الأرضية حيث يمكن وضع النفايات المشعة. يبدو أن المشروع الأكثر واعدة هو إعادة المواد المستهلكة إلى مناجم اليورانيوم.
- التحويل. يتم بالفعل تطوير المفاعلات التي يمكنها تحويل النفايات المشعة عالية النشاط إلى مواد أقل خطورة. بالتزامن مع تحييد النفايات ، فإنها قادرة على توليد الطاقة ، لذلك تعتبر التقنيات في هذا المجال واعدة للغاية.
- الإزالة في الفضاء الخارجي. على الرغم من جاذبية هذه الفكرة ، إلا أن لها الكثير من العيوب. أولاً ، هذه الطريقة مكلفة للغاية. ثانيًا ، هناك خطر وقوع حادث مركبة إطلاق يمكن أن يكون كارثة. وأخيرًا ، يمكن أن يتسبب انسداد الفضاء الخارجي بهذه النفايات بعد مرور بعض الوقت في مشكلات كبيرة.
قواعد التخلص والتخزين
في روسيا ، تخضع إدارة النفايات المشعة في المقام الأول للقانون الاتحادي وتعليقاته ، وكذلك بعض الوثائق ذات الصلة ، على سبيل المثال ، قانون المياه. وفقًا للقانون الاتحادي ، يجب دفن جميع النفايات المشعة في أكثر الأماكن عزلة ، بينما لا يُسمح بتلوث المسطحات المائية ، كما يُحظر الإرسال إلى الفضاء.
كل فئة لها قواعدها الخاصة ، بالإضافة إلى معايير محددة بوضوح لتصنيف النفايات إلى شكل أو آخر وجميع الإجراءات اللازمة. ومع ذلك ، روسيا لديها الكثير من المشاكل في هذا المجال. أولاً ، يمكن أن يصبح التخلص من النفايات المشعة مهمة غير تافهة قريبًا ، نظرًا لعدم وجود العديد من مرافق التخزين المجهزة خصيصًا في البلد ، وسرعان ما سيتم ملؤها. ثانياً ، لا يوجد نظام موحد لإدارة عملية إعادة التدوير ، الأمر الذي يعقد التحكم بشكل خطير.
المشاريع الدولية
وبالنظر إلى أن تخزين النفايات المشعة أصبح أكثر إلحاحًا بعد توقف سباق التسلح ، تفضل العديد من البلدان التعاون بشأن هذه المسألة. لسوء الحظ ، لم يتم التوصل إلى توافق في الآراء حتى الآن في هذا المجال ، ولكن مناقشة مختلف البرامج في الأمم المتحدة مستمرة. يبدو أن أكثر المشاريع الواعدة هي بناء مستودع دولي كبير للنفايات المشعة في مناطق قليلة السكان ، وكقاعدة عامة ، نتحدث عن روسيا أو أستراليا. ومع ذلك ، يحتج مواطنو هذه الأخيرة بنشاط ضد هذه المبادرة.
آثار التعرض
مباشرة بعد اكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعي ، أصبح من الواضح أنها تؤثر سلبًا على صحة وحياة الإنسان والكائنات الحية الأخرى. أدت الدراسات التي أجراها الزوجان كوري لعدة عقود ، في نهاية المطاف إلى شكل حاد من مرض الإشعاع في ماريا ، على الرغم من أنها عاشت لتكون 66 سنة.
هذا المرض هو النتيجة الرئيسية لتعرض الإنسان للإشعاع. يعتمد مظهر هذا المرض وشدته بشكل رئيسي على إجمالي جرعة الإشعاع المتلقاة. يمكن أن تكون خفيفة للغاية وتسبب تغيرات وراثية وتحولات ، وبالتالي تؤثر على الجيل القادم. من أول من يعاني من وظيفة المكونة للدم ، غالبًا ما يعاني المرضى من بعض أشكال السرطان. علاوة على ذلك ، في معظم الحالات ، يكون العلاج غير فعال تمامًا ويتكون فقط في مراقبة نظام التعقيم والقضاء على الأعراض.
