Entende-se por gestão de resíduos nucleares o conjunto de atividades que conduzem ao seu reaproveitamento, ao seu desaparecimento ou à sua neutralização e evacuação para locais adequados.
O tratamento deste tipo de resíduos deve ser realizado garantindo a segurança a longo prazo.
Os resíduos nucleares de baixo e médio nível são aqueles cujas principais partículas radioativas têm meia-vida menor ou igual a 30 anos.
A gestão de materiais radioativos abrange todas as tarefas administrativas e técnicas necessárias para:
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a manipulação
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tratamento
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condicionamento
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transporte da usina nuclear para a instalação de armazenamento.
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o armazenamento
Essas ações devem levar em consideração fatores econômicos e de segurança. Um dos acidentes nucleares mais importantes aconteceu na estação de tratamento de resíduos nucleares de Tokaimura. Neste acidente de Hisashi Ouchi, um trabalhador da planta recebeu a maior dose de radiação que um ser humano já recebeu.
A maior parte deste tipo de resíduos provém de todos os tipos de instalações nucleares: de uma central nuclear, de centros médicos com programas de radioterapia ou radiodiagnóstico e outras instalações onde é utilizada energia nuclear. No descomissionamento de usinas nucleares, são gerados resíduos de alto nível, mas também de baixo e médio nível.
No sistema nuclear espanhol, esse processo é regulamentado pelo Conselho de Segurança Nuclear (CSN).
Como é feito o isolamento dos resíduos nucleares?
O isolamento do lixo nuclear é realizado por meio da interposição de barreiras naturais e artificiais entre o lixo radioativo e o ser humano. As barreiras impedem o escape de radionuclídeos para o meio ambiente.
O objetivo é suprimir todas as rotas de fuga para o meio ambiente, evitando ou retardando a migração de radionuclídeos das águas subterrâneas para a superfície.
As barreiras naturais são compostas por diversas formações geológicas. As barreiras artificiais são compostas por matrizes de imobilização, paredes de concreto e argilas especiais.
As quatro barreiras usadas para conter materiais radioativos são as seguintes:
Barreira química
A barreira química imobiliza o resíduo em uma matriz sólida, estável, durável e inerte. Esta operação é conhecida como condicionamento. Os materiais mais utilizados para a matriz são: cimento, asfalto e polímeros. Esses materiais incluem os elementos químicos da tabela periódica adequados para não deixar passar átomos radioativos.
Barreira física
A barreira física é o recipiente onde fica confinado o lixo nuclear imobilizado, evitando-se assim o seu contato com o exterior e a possível dispersão de material radioativo. Os contentores são tambores metálicos, resistentes à corrosão e com elevada condutividade de energia térmica que permite a evacuação do calor residual.
Barreira de engenharia
Do ponto de vista da engenharia, essa barreira é composta por estruturas, blindagens e sistemas de armazenamento.
Barreira geológica
A barreira geológica é constituída pela formação geológica da crosta terrestre onde os resíduos nucleares são armazenados. Deve ser estável e impermeável, impedindo assim o escape de elementos radioativos para o meio ambiente caso ultrapassem as três barreiras anteriores.
O que é o acondicionamento de lixo radioativo?
O acondicionamento do lixo nuclear é feito de uma série de processos. Esses processos vão desde a produção do resíduo, até o seu armazenamento em tambores, após seu tratamento e imobilização.
Um resíduo de baixa e média atividade radioativa pode ser dividido em duas partes.
Parte desse lixo nuclear é descontaminada, contém quase todo o volume total do lixo original e tem baixa atividade radioativa. A outra parte é uma concentração de material radioativo de pequeno volume e com atividade radioativa próxima à do lixo nuclear original, que se transforma em:
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Um produto sólido, no caso de resíduos nucleares líquidos.
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Um sólido compacto no caso de lixo nuclear sólido.
Quais são as fases do condicionamento?
O condicionamento consiste em três fases:
Pré-tratamento
No pré-tratamento, o lixo nuclear é classificado (com base em sua atividade radioativa, meia-vida e composição química), picado, descontaminado e armazenado para decomposição radioativa e transporte.
Tratamento principal
No tratamento principal o volume de lixo nuclear é reduzido e a atividade nuclear é concentrada nesse volume reduzido. Desta forma, a capacidade de armazenamento das instalações é otimizada.
No resíduo nuclear líquido, o radionuclídeo é separado da solução onde é dissolvido por precipitação química, centrifugação, filtração, evaporação e troca iônica, e é subsequentemente concentrado.
O lixo nuclear sólido costuma ser compactado, obtendo-se pequenos “pellets” com resistência suficiente para impedir sua expansão. Esses comprimidos serão colocados em um recipiente maior e imobilizados com cimento. Resíduos sólidos orgânicos e biológicos radioativos e líquidos combustíveis serão incinerados, imobilizando também suas cinzas com cimento.
Imobilizador e embalagem
Na imobilização e embalagem, todos os componentes dos resíduos são imobilizados por meio de processos de solidificação (com cimento). Desta forma, o produto sólido obtido é quimicamente inerte, resistente ao fogo, estável à radiação, insolúvel em água e condutor de calor residual. O produto sólido e seu recipiente são chamados de embalagem e garantem a imobilidade dos radionuclídeos.
