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Piscina de combustível nuclear usado

Storage Center El Cabril,
Espanha

Resíduo radioativo

Resíduo radioativo

Um dos principais problemas do uso da energia nuclear é o gerenciamento de resíduos nucleares, pois eles são muito perigosos e difíceis de eliminar.

Resíduo radioativo é definido como qualquer material derivado do uso pacífico de energia nuclear que contém isótopos radioativos para os quais não se espera reutilização. O desperdício de combustível nuclear irradiado derivado da fissão nuclear no núcleo do reator de fissão nuclear representa a forma mais conhecida de resíduo radioativo, além de uma das mais difíceis de manusear devido à sua longa permanência no ambiente; mas também outras atividades humanas levam à produção desse tipo de lixo (por exemplo, medicina, pesquisa, aplicações industriais ...).

Na história da indústria, muitos resíduos dos processos de produção foram reconhecidos como tóxicos para os seres humanos ou perigosos para o meio ambiente apenas muitos anos após seu aparecimento e, às vezes, somente após emergências ambientais ou de saúde. alarmar a opinião pública., pressionando para adotar legislação restritiva específica ou processos de eliminação mais eficazes.

Comparados a essa estrutura, os riscos potenciais decorrentes do desperdício de energia nuclear foram reconhecidos imediatamente e, por esse motivo, já com o desenvolvimento das primeiras usinas nucleares comerciais, soluções completas para o tratamento de resíduos foram imaginadas e implementadas. muito antes, no final do boom econômico, havia um maior alarme e desconfiança dessas questões na população dos países industrializados.

Origem dos resíduos nucleares

As usinas nucleares são importantes fontes de resíduos radioativos. O combustível nuclear usado contém grandes quantidades de urânio radioativo, plutônio, césio e muitos outros isótopos para os quais não há aplicações. O desmantelamento de uma usina nuclear libera grandes quantidades de materiais de construção, tubos, etc. Eles são altamente radioativos.

A medicina nuclear também gera resíduos nuclearesNo entanto, usinas nucleares não são as únicas instalações que geram resíduos nucleares. A medicina nuclear, a radioterapia e a braquiterapia usadas em hospitais geram uma ampla gama de resíduos radioativos leves. Inúmeras indústrias, como a indústria do petróleo e certos centros de pesquisa, também produzem resíduos radioativos leves. No desenvolvimento de armas nucleares, além de combustível nuclear reutilizável, é liberado material radioativo que não pode ser usado. Os resíduos radioativos também são gerados durante a extração e processamento de combustível nuclear. Finalmente, a indústria de processamento de resíduos radioativos também fornece resíduos radioativos.

Os resíduos podem ser de natureza muito diferente. Substâncias sólidas, por exemplo, varetas de combustível usado, filtros, ferramentas, solo e roupas contaminados, mas também líquidos como água de resfriamento ou solventes que contêm substâncias radioativas. Em princípio, qualquer forma de resíduo contaminado radioativamente é classificada como resíduo radioativo.

Classificação europeia de resíduos nucleares

Resíduos nuclearesComo nem todos os países usam a mesma classificação, a Comissão Europeia recomendou critérios unificadores, para os quais propõe a seguinte classificação, com vigência a partir de 1º de janeiro de 2002:

Resíduos nucleares de transição: resíduos, principalmente de origem médica, que se desintegram durante o período de armazenamento temporário e podem ser gerenciados como resíduos não radioativos.

Resíduos nucleares de baixa e média atividade: sua concentração em radionuclídeos é tal que a geração de energia térmica durante sua evacuação é suficientemente baixa. Eles também são classificados como resíduos de vida curta - que contêm nucleídeos cuja meia-vida é menor ou igual a 30 anos, com uma concentração limitada de radionuclídeos alfa de vida longa - e em resíduos de vida longa - com radionuclídeos e vida de emissão alfa longo cuja concentração seja superior aos limites aplicáveis ​​aos resíduos de vida curta.

Resíduos nucleares de alta atividade: Resíduos com uma concentração de radionuclídeos, de modo que a geração térmica deve ser levada em consideração durante o armazenamento e o descarte. Este tipo de resíduo é obtido principalmente a partir do tratamento e condicionamento do combustível irradiado.

Resíduos nucleares de média e baixa atividade

Os resíduos nucleares de nível médio são gerados pelos radionuclídeos liberados no processo de fissão (atualmente usado em usinas nucleares) em pequenas quantidades, muito menores do que aquelas consideradas perigosas para a segurança e proteção das pessoas.

Com um tratamento, os elementos radioativos contidos nesses subprodutos são separados e os resíduos resultantes são depositados em tambores de aço, solidificando-os com alcatrão, resinas ou cimento.

Os resíduos nucleares com baixa atividade radioativa (roupas, ferramentas, etc.) são prensados ​​e misturados ao concreto, formando um bloco sólido. Como no caso anterior, estes também são introduzidos em tambores de aço.

Resíduos nucleares de alta atividade

Depois que o combustível é gasto em uma usina nuclear, ele é removido do reator para ser armazenado temporariamente em uma piscina de água construída com paredes de concreto e aço inoxidável dentro da usina para criar uma barreira contra radiação e evitar vazamentos.

Embora seja verdade que essas piscinas podem ser expandidas por meio de uma operação chamada “re-empacotamento”, os mais recentes Planos Gerais de Resíduos prevêem a construção de armazéns secos temporários na própria usina nuclear. Isso seria um complemento para os pools na etapa intermediária até definir um local definitivo.

Pesquisas sobre armazenamento definitivo são realizadas em vários países, alguns dos quais, como a Finlândia e os EUA, adotaram medidas muito importantes para sua construção e comissionamento.

Combustível nuclear usado

Armazenamento de resíduos radioativos na COVRADentro de um reator de fissão nuclear, o material físsil (urânio, plutônio etc.) é bombardeado por nêutrons produzidos pela reação em cadeia: no entanto, nunca existe uma fissão total de todo o "combustível"; de fato, a quantidade de átomos realmente envolvidos na reação em cadeia é muito baixo. Nesse processo, são geradas duas categorias principais de átomos:

  • uma cota de átomos "transmutados" que "capturaram" um ou mais nêutrons sem "romper" e, portanto, são "pesados" (são elementos que pertencem ao grupo de actinídeos).
  • uma parte dos chamados produtos de fissão, ou seja, átomos que foram realmente "quebrados" pela fissão e, portanto, são muito "mais leves" que os núcleos iniciais (césio, estrôncio, etc.); em parte eles estão em um estado gasoso.
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Referências

Última revisão: 20 de outubro de 2019