انواع النفايات المشعة وطرق التخلص منها 

ما هي النفايات المشعة

النفايات المشعة هي عبارة عن غاز أو سائل أو كتل صلبة تم وضعها كنفايات وتحتوي على مادة نووية مضرة يمكن أن تسبب ضرر بالبيئة وصحة الإنسان.

مثااً تشمل دورة الوقود النووي تعدين وتكرير ومعالجة اليورانيوم لإنتاج وقود للمفاعلات النووية واستخدام هذا الوقود في مفاعلات

الطاقة النووية

والبحثية وإنتاج واستخدام منتجات المفاعل الثانوية التي تحتوي على مواد نووية للأغراض الطبية البحث والأغراض الصناعية مثل المصادر المختومة المهملة.

كل مرحلة من دورة الوقود النووي بما في ذلك وقف تشغيل المنشآت النووية في نهاية المطاف تنتج نفايات مشعة، وأيضاً ينطبق هذا أيضًا على التقنيات الجديدة مثل المفاعلات المعيارية الصغيرة، بسبب سميتها ونشاطها الإشعاعي يتم تنظيم النفايات المشعة بشكل كبير من قبل لجنة السلامة في بعض الدول لحماية صحة الإنسان والبيئة لتجنب

التلوث الاشعاعي

.

أنواع النفايات المشعة

تنقسم النفايات المشعة إلى عدة أنواع كتالي:

• 
  النفايات النووية منخفضة المستوى
  

تتكون النفايات النووية ذات المستوى المنخفض بشكل أساسي من دورة الوقود النووي، بالإضافة للمواد الملوثة بالمواد المشعة، والعناصر التي تكتسب خاصية إشعاعية بعد التعرض للإشعاع النيوتروني.

تتكون النفايات ذات المستوى المنخفض من

الملابس

وخرق المسح والمماسح والمرشحات ومخلفات معالجة مياه المفاعلات والمعدات والأدوات والأقراص المضيئة والأنابيب الطبية والمسحات وإبر

الحقن

، وعند خلطها بالنفايات الخطرة تكتسب النفايات وضعًا خاصًا كنفايات مختلطة منخفضة المستوى (MLLW).

يجب أن تستوفي النفايات المختلطة اللوائح المنصوص عليها للمعالجة والتخزين والتخلص من النفايات الخطرة والخطرة على حد سواء، في حين أن معظم النفايات منخفضة المستوى ليست عالية النشاط الإشعاعي قد تمتلك بعض النفايات نشاطًا إشعاعيًا إلى مستوى كبير.

• 
  النفايات النووية متوسطة المستوى
  

نظرًا لاحتواء هذا النوع على كميات أكبر من المواد المشعة مقارنة بالمخلفات منخفضة المستوى، فإن النفايات تتطلب حماية وتخلص من نوع خاص، وهي تتألف من الحمأة الكيميائية والراتنجات وأجزاء المفاعلات النووية والمواد الملوثة من المفاعلات التي تم إيقاف تشغيلها.

وللتخلص منها يمكن تجميد نفايات المستوى المتوسط ​​في الخرسانة، بينما يتم إلقاء النفايات

قصيرة


العمر

التي تشتمل بشكل أساسي على مواد غير وقود من المفاعلات في مستودعات ضحلة، يتم استخدام مستودع جيولوجي لإيداع النفايات طويلة العمر.

• 
  نفايات نووية عالية المستوى
  

يتم الحصول على هذا النوع من النفايات بعد حرق الوقود النووي وإزالته من المفاعلات النووية، وتتكون النفايات من منتجات انشطارية عالية النشاط الإشعاعي وعناصر ما بعد اليورانيوم منتجة في قلب مفاعل نووي.

تمثل النفايات عالية المستوى أكثر من 95٪ من النشاط الإشعاعي المنطلق في عملية توليد الطاقة من المصادر النووية، نظرًا لأن النفايات عالية المستوى تنتج كمية كبيرة من الحرارة فإنها تحتاج إلى التبريد، أثناء تداول ونقل النفايات يجب حمايتها لتجنب التعرض الضار.

نظرًا لأن النفايات عالية المستوى تحتوي على قضبان وقود نووي مشععة، فإن التعرض للنفايات غير المحمية من مسافة قريبة يمكن أن يؤدي إلى الموت الفوري للبشر.

• 
  مخلفات اليورانيوم
  

تعتبر نفايات المنتجات الثانوية التي تتكون بعد استخلاص اليورانيوم من الخام مخلفات اليورانيوم، وهي عبارة عن حمأة مشعة تتبقى من إزالة المواد الحاملة لليورانيوم من الركاز.

ويُستخرج اليورانيوم من الخام باستخدام عملية ترشيح الكومة، الراديوم الذي يتحلل لتوليد الرادون هو أحد تلك المواد المشعة الموجودة في مخلفات اليورانيوم.

تم العثور على مخلفات اليورانيوم للاحتفاظ بمستوى كبير من مستويات النشاط الإشعاعي الموجودة في الخام بسبب وجود منتجات تسوس طويلة العمر، تعتبر النفايات خطرة لأنها تحتوي على العديد من النويدات المشعة مثل الثوريوم 230 والراديوم 226 وغاز الرادون والنظائر التابعة لاضمحلال الرادون، بما في ذلك البولونيوم 210.

يمكن أن تدخل النفايات إلى السلسلة الغذائية إذا تم تخزينها على أرض مفتوحة، حيث يمكن للريح أن تحمل الرمال المشعة إلى مسافات طويلة.

• 
  قضبان الوقود المستهلك
  

قبل استخدام قضبان الوقود في المفاعلات النووية كوقود يتم غلق حبيبات ثاني أكسيد اليورانيوم الخزفي في عدد من القضبان المعدنية، يتم تجميع هذه القضبان لتكوين مجموعة الوقود والتي تستخدم فيما بعد لتشغيل المفاعل النووي، وبعد الانتهاء من مفاعل الانشطار  تتم إزالة مجموعة الوقود المستهلك، وتنبعث من قضبان الوقود المستهلك حرارة زائدة لذا يجب تخزينها في

الماء

حتى يتم التخلص منها بأمان.

• 
  النفايات النووية عبر اليورانيوم (TRU)
  

هي عبارة عن المنتجات الثانوية التي تولدها منشآت إنتاج الأسلحة النووية والبحوث النووية ومحطات توليد الطاقة تحتوي على نفايات TRU.

عنصر رئيسي في نفايات TRU هو البلوتونيوم، على الرغم من عدم وجود مستوى عالٍ من الإشعاع من هذا النوع من النفايات، إلا أن استنشاق الجزيئات الصغيرة الموجودة في النفايات يمكن أن يكون خطيرًا، يمكن للإشعاع المنبعث من هذه الجزيئات أن يسبب مشاكل في الرئة لدى البشر.

حاليًا يتم التخلص من نفايات TRU الناتجة عن الأنشطة النووية الدفاعية في الولايات المتحدة بشكل دائم في المصنع التجريبي لعزل النفايات وهو مستودع جيولوجي عميق ويطلق على هذه العملية


التخلص الجيولوجي العميق


[1]

طرق التخلص من النفايات المشعة

• 
  إعادة تدوير
  
  المعادن
  
  

يمكن إعادة تدوير المعادن ذات المستويات المنخفضة من النشاط الإشعاعي السطحي، حيث يتم تقطيع النفايات إلى قطع قبل وضعها في حاويات كبيرة تشبه حاويات الشحن، ثم يتم نقل المعادن إلى منشأة إعادة التدوير، حيث تتم إزالة سطح المعدن عن طريق السفع بالخردق، مع ترك المعدن النظيف تحته، ثم بعد ذلك يتم فحص المعدن النظيف بدقة بحثًا عن أي تلوث متبقي قبل الموافقة على إعادة تدويره جنبًا إلى جنب مع معادن أخرى، يمكن أيضًا إعادة تدوير المعادن ذات المستويات الأعلى قليلاً من النشاط الإشعاعي، حيث يتم صهر هذا المعدن وإزالة الملوثات المشعة وفصل المعدن النظيف المنصهر لإعادة التدوير، ولكن لا يزال هناك حجم صغير جدًا من النفايات المشعة للتخلص منها مباشرة في منشأة مرخص لها LLW.

• 
  الترميد
  

الترميد يعني حرق يمكن بعض بقايا المواد الدهنية مثل

البلاستيك

والمنسوجات والزيوت، ويؤدي ذلك إلى حرق النفايات في درجات حرارة عالية في غرفة خاضعة للرقابة ويقلل من حجم النفايات للتخلص منها بحوالي 90٪ أو أكثر، بعد الحرق يبقى الرماد وغبار المرشح فقط.

• 
  التخلص المباشر
  

عادة ما يتم وضع النفايات المشعة منخفضة المستوى للتخلص منها في المستودع في حاويات معدنية كبيرة، مثل حاويات الشحن، وقد تحتاج النفايات أيضًا إلى قطع أو ضغط فائق لتقليل حجمها، يؤدي الضغط الفائق إلى وضع النفايات تحت ضغوط تصل إلى 2000 طن لكل متر مربع.

يمنع صب الأسمنت في الحاوية تسرب أي نفايات، وهذه العملية يطلقها عليها اسم التجميد، ثم يتم ترتيب حاويات النفايات بعناية في أقبية مصممة بشكل عالي للتخلص منها.[2]