A indústria de energia nuclear gera resíduos radioativos que devem ser processados de forma que não representem riscos à saúde humana e ao meio ambiente.
O lixo nuclear é processado de maneira diferente dependendo de sua atividade radioativa. Desta forma, eles se distinguem:
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Resíduos nucleares de médio e baixo nível.
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Resíduos nucleares de alto nível.
Armazenamento de resíduos de baixo e médio nível
Resíduos nucleares de baixo e médio nível são armazenados usando barreiras naturais e artificiais. Dessa forma, o lixo nuclear é isolado do meio ambiente até que sua radioatividade caia a níveis inofensivos.
Esse tipo de resíduo é transportado e armazenado em instalações preparadas para o mesmo. A maioria são trapos de limpeza, filtros e impurezas de circuitos, resinas de troca iônica, peças de instalação, etc., de usinas nucleares.
Este grupo também inclui luvas, seringas, recipientes, agulhas, resíduos biológicos, etc., gerados em hospitais e indústrias com baixa ou média radioatividade.
Como são as instalações para armazenar este tipo de rejeito radioativo?
Uma instalação típica deste tipo consiste nos seguintes edifícios e estruturas:
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Edifício de acondicionamento de resíduos de baixo e médio nível: onde se realizam a compactação, incineração, etc.
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Estruturas de armazenamento dos referidos resíduos: células alinhadas em duas esplanadas e em fila dupla onde serão depositados os resíduos devidamente acondicionados.
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Laboratório de verificação da qualidade: onde são realizados os processos de caracterização, os ensaios de verificação e o controle das características das embalagens radioativas recebidas ou acondicionadas na instalação e as atividades de pesquisa.
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Edifícios de serviço e controle.
Chegada de material radioativo
Os resíduos a serem armazenados chegam em tambores de 220 litros transportados por caminhões habilitados para esse tipo de transporte. Os tambores são descarregados no prédio de recepção temporária antes do prédio de condicionamento.
Neste site, os tambores são identificados e classificados em várias categorias. Posteriormente, os tambores são introduzidos nos contêineres. Nos recipientes, depois de colocada a tampa, injeta-se argamassa para imobilizar seu conteúdo. Cada um desses contêineres pesa 24 toneladas.
Armazenar
Como última etapa do processo, esses recipientes de concreto são colocados dentro das células de armazenamento de resíduos nucleares. Depois de preenchida, cada célula é fechada com uma placa de concreto que é posteriormente impermeabilizada.
Depois de concluídas, as células serão revestidas com camadas alternadas de materiais drenantes e impermeáveis. Essas camadas evitam que vazamentos de água da chuva entrem em contato com os elementos radioativos, além de manter as formações geológicas como estavam.
A rede de controle de infiltração possui pontos de amostragem para medir a radioatividade. Esta rede dispõe ainda de um tanque coletor de água. A função desse depósito é concentrar todas as tubulações das células de armazenamento de resíduos nucleares para serem controladas e tratadas caso seja encontrado algum indício de contaminação.
Estratégias e sistemas internacionais para o armazenamento de resíduos de baixo e médio nível
Durante alguns anos, o armazenamento de resíduos de baixo nível foi realizado por meio de despejo no mar. Hoje, essa prática é totalmente proibida na maioria das leis.
A solução atualmente válida para o armazenamento de resíduos da energia nuclear é o armazenamento permanente em terra. Existem duas opções:
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Armazenamento de superfície com barreiras projetadas. O objetivo desse tipo de armazenamento é evitar que as águas superficiais ou subterrâneas entrem em contato com os tambores de cimento. Tanto durante a fase de armazenamento como posteriormente, é necessário o monitoramento da instalação.
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Armazenamento subterrâneo em baixa ou média profundidade. Minas ou galerias subterrâneas artificiais são usadas. Quando a galeria de armazenamento está cheia, os túneis de entrada são selados com bentonita. Quando todo o armazenamento é concluído, eles são selados à superfície para evitar a possibilidade de acesso. O armazenamento lacrado não precisa de vigilância.
Desperdício de alto nível
Resíduos de alto nível são aqueles que emitem partículas alfa, partículas beta ou raios gama de longa duração (ou uma combinação deles) com meia-vida de mais de 30 anos.
Este tipo de lixo nuclear contém isótopos radioativos com meia-vida de mais de 30 anos. Além disso, eles podem emitir calor e permanecer ativos por milhares ou dezenas de milhares de anos.
Geralmente, os resíduos de alto nível vêm de combustível nuclear usado de reatores nucleares em usinas de energia nuclear.
Estágios da gestão de resíduos de alto nível
A gestão de resíduos nucleares de alto nível é realizada em diferentes etapas:
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Armazenamento inicial. O combustível irradiado de uma usina nuclear é armazenado por alguns anos nos reservatórios de combustível irradiado de usinas nucleares. O objetivo é reduzir a carga de calor.
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Armazenamento intermediário. É armazenado a médio ou longo prazo (entre 20 e 60 anos) em piscinas de combustível irradiado, em contentores secos ou em armazéns temporários individualizados (as fábricas que o possuem). Ele também pode ser armazenado em um depósito temporário centralizado fora da usina nuclear.
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Armazenamento definitivo. Dado o longo período de atividade desses resíduos, o armazenamento geológico profundo é a opção aceita internacionalmente para o gerenciamento final de resíduos de alto nível radioativo.
Reprocessamento de combustível
Para reduzir o volume desses resíduos e reutilizar materiais físseis, outros países adotam estratégias de ciclo fechado, como o reprocessamento de combustível irradiado. Essa técnica envolve a separação do urânio e do plutônio contidos no combustível. O produto obtido é reaproveitado em outro processo de fissão nuclear em usinas nucleares.
