Strategier til forebyggelse af strålingsforurening
Denne artikel sætter lys på de tre strategier for forebyggelse af strålingsforurening.
I. Kontrolforanstaltninger til forebyggelse eller begrænsning af strålingsforurening:
Det er kun gennem forebyggelse, at sikkerhed kan sikres ved denne meget skadelige og farlige strålingsforurening. Det blotte ord "radioaktivitet" fremkalder frygt hos de fleste mennesker, selv i uddannede og faglærte arbejdere på dette område. Denne frygt er blevet ætset i det offentlige sind ved navne som Hiroshima, Three-mile Island Tjernobyl og for nylig Fukushima (Japan).
Som vi ved nu, at stråling kommer ind i miljøet fra såvel naturlige som menneskeskabte kilder, kan både radioaktivitet og gasformige, flydende eller faste materialer findes i USA. Miljøbeskyttelsesagenturet (EPA) har i USA tilladelse til at udvikle føderale strålebeskyttelsesretningslinjer for rel lette radioaktivitet i det generelle miljø og til udsættelse for arbejdstagere på dette område og for offentligheden.
Den Nukleære Regulerende Kommission (NRC) og de enkelte stater, der er godkendt af NRC, kaldet aftaleaftale, gennemfører miljøbeskyttelsesagenturets generelle miljøstandarder gennem forskrifter og licenshandlinger. Disse standarder er normalt baseret på anbefalinger udarbejdet af Det Internationale Atomenergiagentur (IAEA). Det globale strålingsniveau, der var 20-45 rem per år før fremkomsten af atomalderen, er i øjeblikket hævet til 155 rem pr. År på grund af forskellige menneskeskabte eller menneskeskabte kilder.
Installation af nukleare anlæg og nukleare tests bidrager med 4% af den samlede stråling, som mennesker og andre levende væsener udsættes for. Stråling forurening stiger dag for dag med udvidelsen af nukleare anlæg og atomfission reaktorer samt gennemfører nukleare tests fra forskellige lande for at etablere deres overherredømme og vise deres militære magt.
Vi kan ikke styre stråling fra naturlige kilder, men vi kan helt sikkert kontrollere strålingsforureningen fra menneskeskabte kilder ved at vedtage passende foranstaltninger til forebyggelse og bekæmpelse af forurening fra radioaktive materialer, så det ikke når det farlige niveau.
Nogle af de foranstaltninger, der skal vedtages til forebyggelse af strålingsforurening, er som følger:
1. Ved indstilling af atomkraftværker bør stedet for udvælgelse, design, konstruktion, idriftsættelse, drift, nedlukning, kort- og langtidsvirkninger på mennesker og miljø samt planter og dyr vurderes seriøst for at kontrollere stråling.
2. Før opførelse af kernekraftværk eller enhver nuklear forskningsstation skal miljøparametre som de meteorologiske og hydrologiske data på stedet, identifikation af den kritiske befolkningsgruppe, der forventes at blive udsat for stråling, seismologiske tilstand i regionen osv. Nøje undersøgt, og alle parametre skal være i overensstemmelse med anbefalingerne fra Den Internationale Kommission for Radiologisk Beskyttelse (ICRP).
3. De præoperative data, der er indsamlet inden byggepladsen, bør anvendes til at fastsætte grænserne for frigivelse af radioaktive gasser. Overvågningsstationerne skal installeres i alle sådanne installationer, og de bør nøje overvåge frigivelsen af radioisotoper under driften af atomkraftværker.
4. Identificere modtagersektorer i miljøet med deres sikre kapacitet til at acceptere radio-toksiner, inden der installeres et atomkraftværk eller atomforskningsstation.
5. I stedet for nuværende fusionsfission baserede atomreaktorer er der behov for at sætte maksimal indsats for at gøre solenergi og fusionsreaktorer mulige til at dække energibehovet.
6. I hver nuklear installation skal der være et team af uddannet personale til at redde folk i tilfælde af en ulykke i installationen.
7. De personer, der arbejder i højrisiko eksponeringszoner ved installation, bør bære beskyttelses tøj, beskyttelsesbriller, hætte, sko mv., Så stråling ikke kommer ind i deres kroppe.
Kontrol af eksponering for erhvervsmæssig stråling:
Erhvervsmæssig stråling er langt farligere, da der i sådanne tilfælde er individuel forurening meget strengere. Følgende kontrolforanstaltninger bør vedtages for at kontrollere eller minimere de eksterne strålingsrisici.
1. Under udførelse af radioaktive operationer skal tilstrækkelig afstand fra kilden opretholdes, og der skal også træffes andre nødvendige forholdsregler.
2. Alle former for stråling er dødelige for livet. Dette gælder også for røntgenstråler og strålebehandling. Så røntgenstråler til diagnostiske formål og strålebehandling skal udføres med passende beskyttelsesforanstaltninger.
3. Under arbejdet med radionuklider kan passende afskærmning minimere strålingseksponeringen.
4. Den Internationale Kommission for Radiologisk Beskyttelse (ICRP) har fastsat normer for tilladt erhvervsmæssig eksponering, som bør følges strengt for at undgå skadelige virkninger for arbejdstagernes sundhed.
5. For at mindske risikoen for strålingseksponering og hudskader kan specielt designet masker, støvler, handsker, kasketter og tøj anvendes sikkert.
6. Da indtagelse eller indånding af langlivede radionuklider kan have skadelige konsekvenser, er den bedste måde at beskytte kroppen på at anvende egnede forebyggende foranstaltninger og aldrig tillade dosis af stråling ud over de maksimalt tilladte grænser.
7. For fredelig brug af nuklear energi skal der gøres en indsats for systematiske og organiserede undersøgelser for at beskytte levende væsener og deres miljø mod farerne ved ioniserende stråling.
Kontrol af røntgenstråling:
Læger strækker generelt brugen af røntgenstråler til diagnostiske formål. Patienten røntgenstråles til samme undersøgelse på mere end et hospital.
For at minimere Z-ray farer skal følgende trin overvejes:
1. Det vigtigste skridt er at reducere antallet af røntgenstråler ved at undgå gentagelser. Når røntgenundersøgelsen er afgørende, bør patientens eksponering minimeres ved at tage det mindste antal nødvendige billeder og undgå gentagelse.
2. Patienter får meget større dosis af stråling under screening i sammenligning med røntgenstråler Ved røntgenundersøgelse bliver patienten kun udsat for en brøkdel af sekunder, mens screeningen tager 10 sekunder til et minut eller to bør kun tages, når det er yderst vigtigt.
3. Radiografi kan udføres i stedet for røntgen screening. I uundgåelige omstændigheder bør moderne screeningshjælpemidler som billedforstærkere anvendes.
4. I screeningsenheder skal fluoroskopisk timer altid monteres, og det skal udføres af en uddannet radiolog. For at undgå enhver risiko bør radiograferne vedtage passende teknik under røntgenundersøgelser.
5. I dag findes mange andre diagnostiske teknikker også. Disse er sikre, da de ikke indebærer ioniserende stråling. MR (magnetisk resonansbilleddannelse) og ultralydografi er sådanne diagnostiske teknikker, der giver mere præcise oplysninger.
6. I røntgen- og screeningsudstyrs produktionsenheder skal der lægges større vægt på forsknings- og udviklingsindsatsen for at reducere strålingsdoser til patienter. Nogle nyere screeningsteknikker som sjældne jordarters skærme i kassetter til røntgenfilm reducerer strålingsdosis for patienten betydeligt. Ved at anvende nogle forholdsregler kan vi betydeligt reducere patientens risici ved stråling.
Disse er som følger:
(a) Mens du tager røntgenfilm i underlivet eller reproduktionsområdet, kan vi reducere risikoen ved at øge afstanden mellem gonader og kanten af røntgenstrålen, da disse organer er yderst følsomme over for strålingseksponering. Afskærmning af gonader er et must, hvis de ligger nær bjælken.
(b) Beam størrelse skal sænkes til det niveau, det ligger lige inden for rammeplanen eller den del af kroppen, der undersøges.
(c) Afstanden mellem fokus og spin skal være mindst 60 cm. For at undgå off-focus stråling skal effektiv kollimering sikres.
(d) Filtre skal anvendes, hvor det er muligt.
(e) Læger og andet teknisk og ikke-teknisk personale, der beskæftiger sig med røntgen- eller radioterapi, bør regelmæssigt kontrollere Geiger-tæller eller lomme dosimetre for at undgå skade. Vi kan ikke ignorere risikoen forbundet med sådanne erhverv, som vi alle ved, at den ædle præstevinder Madame Marie Curie led af leukæmi på grund af arbejdet med radioaktivt materiale.
f) Ved helioterapi, der er en terapi gennem gamma stråle, skal der træffes forholdsregler for at sikre sikkerhed fra gammastråling som brugt radioaktive kilder, udsender stråling kontinuerligt. For sikker brug af helioterapi skal der anvendes passende beskyttelsesforanstaltninger.
II. Sikker bortskaffelse af radioaktive affald:
Indledende indsatser for bortskaffelse af radioaktivt affald var analoge med henblik på traditionel industriel og kommunal affaldshåndtering. AEC (Atomenergikommissionen) søgte en vask, hvor den kunne dumpe, skylle eller slukke radioaktive affaldsprodukter. Generelt var disse dræn oceaner. I sidstnævnte 1950'erne fik AEC licenserede kommercielle både til at hylle tromler på 55 gallon fyldt med radioaktivt affald ud til havet for at blive dumpet overbord i dybhav.
Radioaktiviteten formindskes med tiden, så affaldet skal i princippet isoleres i et stykke tid, indtil det ikke længere udgør en fare. De vigtigste tilgange til håndtering af radioaktivt affald hidtil har været adskillelse og opbevaring af kortlivet affald, overfladebehandling for lavt og noget mellemliggende niveauaffald og dybt begravelse for langtidsholdigt affald på højt niveau.
Radioaktivt affald omfatter typisk en række radioisotoper, de ustabile elementer, der forfalder udgivende ioniserende stråling, som kan være skadelige for mennesket og hans miljø. Disse isotoper udsender forskellige typer og niveauer af stråling, der varer i forskellige tidsperioder. Med stigende antal atomkraftværker og anvendelse af stråling til medicinske og industrielle formål er risikoen for strålingsforurening også stigende. Strålingsforurening udgør en alvorlig trussel mod miljøet og til levende væsener, herunder mennesker.
Eksponeringen påvirker ikke kun den nuværende generation, men også videre til fremtidige generationer, der udgør alvorlige sundhedsmæssige problemer. Radioaktivt affald produceres i atomkraftværker, atomreaktorer og i medicinske og industrielle anlæg med radioaktive stoffer. Bortskaffelse af disse affaldsmaterialer er meget vigtigt og væsentlig opgave at minimere strålingsforurening.
Disse affald, der også betegnes som kongeligt affald, er meget specielle i den forstand, at de ikke udsender nogen dårlig lugt eller forurener atmosfæren som røg, men de er yderst farlige selv i små mængder. Så mange radionuklid er til stede i disse affald har en meget lang halveringstid, så de vedvarer i miljøet i lang tid. Den lange halveringstid af radioaktive materialer gør bortskaffelse af radioaktivt affald et vanskeligt problem.
Radioaktivt affald fra atomreaktorer indeholder meget farlige radioaktive stoffer som radium, thorium og plutonium, og hvis de ikke opbevares og bortskaffes sikkert og korrekt, kan de forurene miljøet globalt og forurene hele jorden, der udsætter hele menneskeheden for de mest farlige og dødelige strålingsforurening. Disse affald omfatter nogle radioaktive materialer med skræmmende langt liv, da radium forbliver farlig i 32.000 år, plutonium i 500000 år og thorium i millioner af år.
USEPA definerer farligt affald som en kombination af affald, som på grund af deres mængde modvirkning eller fysiske, kemiske eller infektiøse egenskaber kan medføre og bidrage væsentligt til stigning i dødeligheden eller en stigning i alvorlig reversibel eller uarbejdsdygtig reversibel sygdom eller udgøre en potentiel fare for mennesker sundhed eller miljø, når de behandles, opbevares, transporteres eller bortskaffes ukorrekt.
Det farlige affald omfatter spildevandsbehandling af radioaktivt materiale, giftige kemikalier fra galvanisering, slæder fra petroleumsraffinaderier, slam fra højovne og ovne, affald fra atomkraftværker og atomreaktorer og affald fra minedrift og formaling af radioaktive materialer som uran.
En stor mængde radioaktivt affald produceres selv i god brug af radioaktive materialer inden for medicin, forskning og elproduktion (IAEA, 1976). Størstedelen af dette affald stammer fra atomkraftværker og atomreaktorer.
Radioaktivt affald kan klassificeres i følgende typer:
1. Transuran radioaktivt affald
2. Radioaktivt affald i høj grad.
3. Mellemniveau radioaktivt affald.
4. Lavt radioaktivt affald
5. Radioaktivt affald fra gasformigt og partikelformigt materiale
6. Fissionsfragmenter
1. Transuran radioaktivt affald (TRUW):
Elementer, der har atomnummer større end uran, kaldes som transuraniske (dvs. ud over uran) elementer. De amerikanske forskrifter definerer transuranisk radioaffald som affaldet, der uden hensyn til dets oprindelse eller form er forurenet med alfa-udgivende transuraniske radionuklider med halveringstider større end 20 år og koncentrationer større end 100 n ci / g eksklusive radioaktivt affald på højt niveau på grund af deres lange halveringstider.
Transuran affald bortskaffes mere forsigtigt end lavt niveau eller mellemliggende niveauaffald. Det stammer hovedsageligt fra atomvåbenproduktion og består af tøj, redskaber, filler, rester, affald og andre genstande, der er forurenet med små mængder radioaktive stoffer, hovedsageligt plutonium. I USA er det transuranaffald, der genereres fra nukleare anlæg og militære anlæg, permanent bortskaffet ved affaldsisoleringspilotanlæg.
2. Radioaktive affald på højt niveau:
HLRW består af brugt brændselselementer fra atomreaktorer, affald fra oparbejdning af nukleart brændsel og også affald fra fremstilling af atomvåben. Den indeholder fissionsprodukt og transuraniske elementer produceret i reaktorkerner. Alt dette affald er meget reguleret og kontrolleret på grund af de farligt høje niveauer af stråling og på grund af deres plutoniumindhold. HLRW tegner sig for over 95% af den samlede radioaktivitet produceret i forbindelse med atomkraftproduktion.
Ca. 100 gallons affald produceres af hvert ton nukleart brændsel, der anvendes i atomreaktorer. Mængden af HLRW er i øjeblikket stigende på verdensplan med ca. 12000 tons / år. Et atomkraftværk på 1000 MWE producerer hvert år omkring 27 tons brugt nukleart brændsel.
3. Intermediate Level Radioactive Waste (ILRW):
Den indeholder en højere mængde radioaktivitet og kræver i nogle tilfælde afskærmning. ILRW inkluderer harpikser, kemisk slam og metalreaktor brændstofbeklædning mv. Forurenet materiale fra reaktorafviklingen falder også i denne kategori. Det er generelt bortskaffet ved størkning eller bituminisering.
Generelt er det kortlivede affald, dvs. ikke-brændstofmaterialer fra reaktoren, begravet i overfladiske lagre, og langtidsaffald, dvs. affald fra nukleart brændsel og brændstofbeslaglæggelse deponeres i dybe underjordiske deponeringssteder. Selvom amerikanske forskrifter ikke definerer denne kategori af radioaffald, men begrebet er i brug i europæiske og andre lande.
4. Radioaktive affald på lavt niveau:
Lavt radioaktivt affald (LLRW) er en generel betegnelse for en lang række materialer, der er forurenet med radioisotoper (Burns, 1988). Radioaktivt affald produceres i industrier og hospitaler, medicinske, uddannelsesmæssige og forskningsinstitutter, private og offentlige laboratorier og atombrændstof faciliteter ved brug af radioaktive materialer som led i deres normale drift. Disse affald produceres i mange fysiske og kemiske former og på mange niveauer af forurening.
Party og Gershey (1989) Det er interessant at bemærke, at radioaktivt affald i USA kun udgør en procent af radioaktiviteten, men 85% af det producerede volumen af radioaktivt affald. Nuclear Regulation Commission (NRC) definerer radioaktivt affald i lavt omfang som radioaktivt affald, der er omfattet af NRC-regulativer, der ikke er affald på højt niveau, brugt nukleart brændsel eller mølleaffald, og som NRC klassificerer i 10 Code of Federal Regulations (CFR), del 61, som lavt niveau radioaktivt affald.
Selvom kontakt med radioaktivt affald i miljøet skal være minimalt på grund af den meget regulerede karakter af affaldshåndteringsprotokoller, men det nuværende design, drift og vedligeholdelse af de mange steder er ikke tilfredsstillende nok og kræver ekspertise fra miljøingeniører og forskere.
5. Gasformige og partikelformige radioaffald:
Stack udløb fra atomkraftværker indeholder mange radioisotoper, såsom H-3, C-14, Kr-85, I-129, Ar-41 og Xe-133 etc.
6. Fissionsfragmenter:
Det største volumen radioaktivt affald stammer fra oparbejdning af bestrålet brændstof. Disse radio nuklider omfatter Sr-90, 1-131, Cs-137, Co-58 Am-241 osv. Disse affald frigives til floder, hav eller affald
Klassificering af lavaktive radioaktive affald:
Klassificering af LLRW'er er baseret på to faktorer:
1. Langtidsholdige radionuklidkoncentrationer, der udgør potentielle farer, der vil vare lang tid efter sådanne forholdsregler som institutionel kontrol, forbedrede affaldszoner og dybere bortskaffelse, har ikke været effektive.
2. Kortere levede radionuklidkoncentrationer, for hvilke institutionelle styringsaffaldsformer og bortskaffelsesmetoder er effektive.
Lavt radioaktivt affald kan klassificeres som klasse A, B, C og større end klasse C-affald, deres egenskaber er som følger:
Klasse A affald er normalt genereret fra brændstof cyklus, kraftværker industrier og institutioner. Deres overordnede farepotentiale er lavt, og deres overfladeeksponering er også lav. Affald fra klasse A er sædvanligvis adskilt fra andet affald på deponeringsstedet. Klasse A-affald har lav koncentration af radionuklider. Deres typiske eksempler er kontaminerende beskyttende tøj, papir og laboratorium.
Klasse B affald er hovedsageligt affald fra kraftværker og industri. Deres samlede farepotentiale og overfladeeksponering er moderate. Klasse B-affald skal opfylde strengere krav til affaldskrav for at sikre stabilitet efter bortskaffelse. Disse affald har højere koncentration af radionuklider. Eksempler er harpikser og filtre fra atomkraftværker.
Affald fra klasse C genereres fra kraftværker og nogle industrier. Deres overordnede farepotentiale er højt, og overfladeeksponeringen er også høj. Affald fra klasse C skal opfylde strengere krav til affaldskrav og kræve yderligere foranstaltninger på bortskaffelsessteder, da disse er ret farlige. Disse affald har størst koncentration af radionuklider. Eksempler omfatter atomreaktorkomponenter, forseglede kilder, industrielt affald af høj aktivitet mv. Affald med form- og bortskaffelsesmetoder strengere end klasse C er ikke egnet til bortskaffelse af nærliggende overflader. Disse affald skal bortskaffes i geologiske lagre.
Større end klasse C affald:
Disse affald indeholder koncentrationer af radionuklider, der er større end klasse C grænser. Disse affald er ret farlige og kommer primært fra dekontaminering og nedlukning af atomkraftværker. Disse affald bortskaffes ikke som normalt lavt radioaktivt affald, men skal gå til geologisk depot til bortskaffelse. Volumenet større end klasse C-affald forventes at vokse i de kommende år, da flere atomkraftværker vil blive nedbrudt.
Disse affald på lavt niveau kan også klassificeres på grundlag af deres kilder som følger:
(1) Affald fra nukleart brændselskredsløb
(2) Industriaffald
(3) Regerings affald
(4) medicinsk affald
(5) Akademisk affald
(6) blandet affald
Bortskaffelsesmetoder for radioaktive affald:
Destruktionsmetoderne for radioaktivt affald omfatter tre grundlæggende fremgangsmåder baseret på affaldets toksicitet, disse er:
(i) Fortynd og spred, metode
(ii) Delay and decay metode
(iii) koncentrere og indeholde metode
(i) Fortyndet og dispergeret metode:
Denne metode til bortskaffelse af radioaktive materialer blev accepteret i begyndelsen, fordi den tilbød en simpel procedure til at tilpasse udløbsaktiviteten i overensstemmelse med de fastsatte reguleringsstandarder. Radioaffaldet fra radioterapeutiske og røntgenbehandlingshospitaler, der porerer meget lav radioaktivitet, er anbragt ved denne metode.
Denne type radioaffald er fortyndet i det omfang koncentrationen af en given radioisotop per liter vand bliver ubetydelig, og det kan placeres sikkert i vandstrømme uden skadelige virkninger på vandflora og fauna.
Efter behandling kan radioaffaldene udledes i kloaksystem eller i flod eller søvand som andet industriaffald. Eller affaldsmaterialet kan også opbevares i underjordiske fartøjer for at reducere deres radioaktivitet. Ved store fortyndingsfaktorer reduceres deres koncentration til mindre end den maksimale tilladte koncentration som foreslået af NCRP. Dette behandlede spildevand udledes i havvand i dybden med effektive diffusorer gennem specielt anbragte rørledninger (NCRP, 1976).
Begrænsninger af fortyndet og dispergeret metode:
Denne metode blev sat spørgsmålstegn ved, efterhånden som det blev fundet, at radionuklider var koncentreret i vandplanter og dyr, da radio kobolt og radiojod blev koncentreret i havs ukrudt, radio kviksølv i fisk, radio mangan og radiosink i østers og mange andre radionuklider blev fundet at forurene havsilte.
Den høje koncentration af radio nuklider i vandanlæg, der kommer gennem fortyndede udledninger viste, at akkumulering af disse radionuklider i havdyr og planter og i silt gør vandet uegnet til høstning af vandlevende fødevarer. Akkumulering af disse radionuklider i fødekæden bekræftes, at denne teknik ikke er egnet til brug. Det blev foreslået, at for at sikre vandmiljøet, bør spildevandene ikke udledes i akvatiske systemer.
(ii) Forsinkelses- og forfaldsmetode:
Forsinkelses- og forfaldsmetoden er baseret på princippet om, at radionuklider automatisk ryddes med tiden. Så de opbevares inden bortskaffelse. Denne metode anvendes generelt til mellemaktivitetsaffald som medicinsk og akademisk affald. De opbevares i lang tid, så radionuklider reduceres til uskyldige niveauer, og affald kan bortskaffes i henhold til deres ikke-radiologiske egenskaber.
Det er også sandt, at man holder fast ved forfald og bortskaffelsesmetode. Holdet til forfaldspraksis passer bedst til små mængder affald indeholdende diskrete radionuklider med meget korte halveringstider. Denne metode er ikke egnet til langlivede radionuklider såsom fissionsprodukter på grund af deres større volumen og højt radionuklidindhold og lang opbevaringstid, der er nødvendig for deres henfald.
(iii) Koncentration og indeholde metode:
Denne metode anvendes til farligt langlivet radioaktivt affald, der er ret farligt at blive frigivet overalt i biosfæren. Koncentration eller volumenreduktion er den bedste teknik til at minimere miljøbelastningen af bortskaffelse af radioaktivt affald. Nuklear Regulatory Commission mandat volumen reduktion eller koncentrationsmetoder har været meget effektiv til at minimere atomaffald industriaffald.
Det anslås, at der kan opnås ca. 80% volumenreduktion af mange institutioner og industrier gennem disse koncentrations- eller volumenreduktionsmetoder, som omfatter afvanding, komprimering og forbrænding.
komprimering:
Komprimering er den vigtigste volumenreduktionsmetode. Standard kompressorer bruges til at øge tætheden tre til fire gange, og den kan øges op til 10 gange ved hjælp af super komprimatorer. Afskalning af affaldet før komprimering kan også betydeligt reducere affaldets endelige mængde. Men komprimeringsmetoder kan ikke anvendes på hårde og tætte affaldsprodukter, da volumenreduktion kan være minimal i sådanne tilfælde.
Ved komprimering bliver potentielt forurenede gasser, væsker og partikler udstødt fra affaldet, og dette udstødte stof skal fanges af et behandlingssystem med off gas (scrubber) (Environmental Engineers Handbook, anden udgave)
Forbrænding:
Størstedelen af radioaktivt affald er brændbart og egnet til forbrænding er en alsidig proces. Organiske materialer afgiftes ved at ødelægge den organiske molekylære struktur gennem oxidation eller termisk destruktion. Forbrænding giver den højeste grad af destruktion og kontrol for bred vifte af farlige stoffer, herunder radioaktive stoffer. Op til 100 gange volumenreduktion kan opnås ved anvendelse af forbrænding i kombination med komprimeringsmetode.
Selvom forbrænding af radioaktivt affald er en dyr og temmelig problematisk behandlingsteknik, er de fleste europæiske lande dog forbrændt brændbart radioaktivt affald, inden de bortskaffes. I USA udføres forbrænding kun for de tilfælde, hvor der kræves maksimal volumenreduktion eller / og sofistikeret gasbehandling ikke er nødvendig. Krav på ren forureningsfri luft gør det i stigende grad mangelfuld at opbygge kommercielle forbrændingsanlæg.
Forbrændingsanlæg anvendes effektivt og effektivt til bortskaffelse af radioaktivt affald i medicinske anlæg. Udover de typiske kommercielle forbrændingsanlæg er der nu også mange avancerede forbrændingsanlæg til rådighed med de nyeste design- og driftssystemer.
De fælles forbrændingsanlæg omfatter:
1. Væskeinjektionsforbrændingsanlæg
2. Brændeovneforbrændingsanlæg
3. Forbrændingsanlæg med faste ildsteder
4. Væskeforbrændingsanlæg
Forbrænding af farligt affald omfatter fire større delsystemer. Disse er:
1. Affaldsforberedelse og fodring
2. Forbrændingskamre
3. Luftforureningskontrol, og
4. Rest- og askehåndtering
Design af forbrændingsanlæg spiller en central rolle for at sikre en passende destruktion af affald. Hovedfaktorer, der væsentligt påvirker termisk destruktion af affald, omfatter temperatur, opholdstid, turbulens, tryk, lufttilførsel, materialet der anvendes til byggevaskefjernelse og typen af forbrændingskamre.
Forbrændingsanlægets præstation afhænger af flere affaldskarakteristika:
1. Forbrænding kan være ufuldstændig i tilfælde af meget kompakte affaldsmaterialer.
2. Visse materialer som plastik (PVC) producerer ætsende gasser, der kan beskadige forbrændingsanlægget, disse gasser skal skrubbes før deres udledning til miljøet
3. For at sikre fuldstændig forbrænding skal korrekt temperatur opretholdes i forbrændingsanlæg.
4. Brug af suppleret brændstof til kontrol af forbrændingen skal modvirkes, medmindre det allerede er forurenet med radioaktive stoffer.
Behandling af flydende og gasformige radioaktive udslip:
Behandling af flydende udluftning:
Flydende affald fremstilles ved rensning af drænings- og kølevand ved atomkraftværker, reaktorer, produktionssteder og forsknings- og udviklingslaboratorier, hvor radioaktive materialer håndteres. Generelt behandles disse lavaktivitetsaffald for at fjerne radionuklider og derefter udledes i vandsystemer. Til spildevandsbehandling indsamles affald og blandes til et mere ensartet spildevand, og efter det kan sædvanlige spildevandsteknikker som flokkulering, udfældning, absorption, filtrering og ionbytning vedtages til radioaktivt affald.
Tilstrækkelig bestemmelse for tørring, komprimering og bortskaffelse af de producerede faste stoffer skal foretages. Faste stoffer sendes normalt til deponeringsanlæg på lavt niveau. Hvis det samlede faste indhold af det forurenede vand er lavt, eller hvis volumenet er meget lille, eller hvis den endelige polering af spildevand er nødvendig, kan ionbytning være en egnet behandlingsmetode. I atomkraftværker sker behandling af forurenet vand gennem processer af ionbytning, filtrering, fordampning, omvendt osmose og kemisk udfældning.
Ion udveksling:
Denne proces anvendes til at fjerne opløste metalliske eller ikke-metalliske uorganiske forbindelser. Selv om nogle ionbytningsmedier forekommer naturligt, men i denne proces anvendes normalt specielt formulerede harpikser med en udskiftelig ion bundet til harpiksen med en svag ionisk binding. Ion-udveksling afhænger af det elektrokemiske potentiale af den ion, der skal fjernes i forhold til den af udvekslingsionen.
Når den kritiske relative koncentration af genvindbar ion til udvekslet ion i opløsningen overskrides, siges den udskiftede harpiks at blive brugt. Harpiks er normalt genopladet ved udsættelse for en koncentreret opløsning af den originale udvekslingsion, hvilket forårsager en omvendt udveksling. Dette resulterer i regenereret harpiks og en koncentreret opløsning af den fjernede ion, der kan viderebehandles til genvinding og genanvendelse.
Denne proces bruges normalt til at fjerne giftige metalioner fra opløsningen for at genvinde koncentreret metal til genbrug. Denne teknologi bør undgås, hvis de faste koncentrationer er større end 50 mg / I for at forhindre harpiksbindende.
Denne teknik er almindelig for mellemaktivt affald i nuklear industri for at koncentrere radioaktivitet i lille volumen. Den meget reducerede radioaktive masse efter behandling bliver ofte afladet. For at fjerne radioaktive metaller fra vandig blanding kan ferrichydroxid anvendes. Efter at radioisotoper er absorberet i ferrichydroxidet, kan det resulterende slam være indeholdt i en metaltromle, inden de blandes med cement for at danne fast affald.
Filtrering:
Dette er en fysisk metode til adskillelse af giftigt affald. Filtrering er adskillelsen og fjernelsen af suspenderede faste stoffer (farligt) fra flydende udløb ved at føre væsken gennem et porøst medium. Det porøse medium kan være et fibrøst stof (papir eller klud), en skærm eller en seng af granulært materiale. Filtermediet kan være perkoleret med formalet cellulose eller diatoméjord. Fluidstrømmen gennem filtermediet kan opnås ved hjælp af tyngdekraften ved at fremkalde partielt vakuum på den ene side af mediet eller ved at udøve mekanisk tryk på et afvandbart slam indesluttet af filtermedium.
fordampning:
I Canada og Nordamerika er mange af de mindst farlige affald anbragt på stedet i fordampningsdæmninger eller jordfyldninger. Fordampning er den fysiske adskillelse af en væske fra et opløst eller suspenderet faststof ved at anvende energi (varme) for at gøre væsken flygtig. Ved behandling af farligt affald kan fordampning bruges til at isolere det farlige materiale i en af de to faser og forenkle efterfølgende behandling.
Processen kaldes som stripping, hvis farligt affald fordampes. Fordampning kan anvendes på enhver blanding af væsker og flygtige faste stoffer, men væsken skal være flygtig nok til at afdampe under rimelige opvarmnings- eller vakuumbetingelser.
Energikrav minimeres ved teknikker som dampkomprimering eller multiple effektfordampere. Opløsningsmiddel inddampes og genvindes til genanvendelse. Resten i bundstrømmen indeholder sædvanligvis 30-50% faste stoffer. Nuklider som jod-131 og Ruthinium-106 kan fjernes ved afdampning.
Omvendt osmose:
I den normale proces af osmose strømmer opløsningsmidlet over en semipermeabel membran fra en fortyndet opløsning til en mere koncentreret opløsning, indtil ligevægten opnås. Men hvis der påføres højt tryk på den koncentrerede side, omdannes processen og betegnes som omvendt osmose. Opløsningsmiddel strømmer fra den koncentrerede opløsning, hvilket giver en endnu højere koncentration af opløst stof.
Den semipermeable membran kan være flad eller rørformet, og den virker som et filter på grund af trykdrivkraft. Affaldsstrømmen flyder gennem membranen, mens opløsningsmidlet trækkes gennem membranets porer. De resterende opløste stoffer som organiske og uorganiske komponenter, passerer ikke igennem og bliver mere og mere koncentreret på membranenes indstrømmende side.
For effektiv omvendt osmose bør de kemiske og fysiske egenskaber af semipermeabel membran være kompatible med affaldet. Streams fysiske og kemiske egenskaber, nogle organiske materialer eller suspenderede faste stoffer kan tilstoppe membranen. Lav opløselighed salte kan også præcipitere på membranoverfladen.
Kemisk nedbør:
Kemisk udfældningsproces anvendes til at fjerne opløste metaller fra flydende udløb. Dette er dybest set en PH-justeringsproces. For at opnå udfældning sættes en syre eller base til spildevandsløsningen for at justere dens pH til det punkt, hvor de bestanddele, der skal fjernes, når deres laveste opløselighed.
Udfældning af metaller fra opløsningen sker ved hjælp af følgende metoder:
1. Ved at tilføje alkaliske midler som kalk eller kaustisk sodavand til affaldsstrømme for at øge deres pH. Opløseligheden af metaller falder med stigning i pH, og metalionerne udfældes ud af opløsningen som hydroxider.
2. Ved udfældning af cyanidkomplekser anvendes sulfater som ZnS04 (zinksulfat) eller Fe2S04 (jernholdigt sulfat).
3. Ved nedbør af tungmetaller anvendes opløselige sulfider som hydrogen eller natriumsulfid og uopløselige sulfider som ferrosulfid.
4. Carbonater, især calciumcarbonat, anvendes direkte til udfældning af metaller.
Almindeligvis anvendes hydroxidfældning med kalk, men til tider for at opnå lavere effluentmetalkoncentrationer anvendes natriumsulfid. Ved udfældning er valancetilstanden af metal vigtig.
For eksempel er jernholdigt jern mere opløseligt end jernholdigt jern, så det er muligt at omdanne jernholdigt jern til jernholdigt jern. En oxidationsmiddel er afgørende for jernfjernelsesprocessen. Selv om nedbør er en meget nyttig teknik til behandling af farligt affald, men laboratorietest skal foretages til verifikation af behandlingen. Samtidig neutralisering af syre og kaustik kan udføres som vist i nedenstående figur.
Gasformig udluftning Behandling:
Den primære kilde til radioaktive gasformige udledninger til miljøet er fra atomkraftværker og reaktorer. Kulfyrede kraftværker udsender mange partikelformige radionuklider i miljøet, og disse behandles ved konventionel stakgasteknologi. Nukleare reaktorudledninger indbefatter edb-radioisotoper, radionuklider, tritium og nogle fissionsprodukter. Nogle specifikke behandlings- og volumenreduktionsmetoder til gasformige spildevand er vist skematisk i figur 1.
Derefter filtreres det gennem HEPA filter og behandles med stakgas teknologi. I ventilationsanlæg af gasformig spildevand behandles de gasformige spildevand først gennem kulfilter og derefter gennem HEPA filter og efter at have passeret det gennem blæser reageres det med stakgas teknologi. Gasformigt affald fra turbineplanteforsegling føres gennem kondensator og derefter gennem henfaldspip. Fra forfald, rør det går til HEPA filter og derefter behandles med stak teknologi efter passering gennem filter.
Omdannelse af radioaktivt affald til fast form:
Radioaktivt affald bortskaffes normalt som faststof med undtagelse af væsker, der frigives til sanitære kloaker eller andre vandanlæg, når radioaktivitetsniveauet er under den maksimalt tilladte koncentration (MPC). I modsætning til andre typer affald, hvor forurenende stoffer kan elimineres ved behandling, kan radioaktivitet kun reduceres ved dets forfald.
Derfor er bortskaffelsesmetoderne for faste stoffer og er baseret på deres nedbrydningstid, der kræves for at gøre dem ikke-radioaktive. For at sikre, at det radioaktive affald bortskaffes økonomisk og i henhold til gældende regler, er dets korrekte forberedelse det første skridt.
Immobilisering af radioaktive affald:
Langvarig opbevaring af radioaktivt affald kræver stabilisering af affald i en form, som hverken reagerer eller nedbrydes i længere tid. Forskellige immobiliseringsteknikker anvendes til at stabilisere og forhindre udvaskning af radioaktivt affald i miljøet. De vigtigste immobiliseringsteknikker er cementering, bituminisering, polymerisering og nitrifikation (Henry, 1969). Alle disse teknikker øger mængden af radioaktivt affald. Generelt bruges glas, cement, keramiske polymerer mv til at immobilisere det giftige affald
cementering:
I denne teknik anvendes cement til at størkne flydende affald. Radioaktivt affald er bundet af cement. Kompatibilitet af affald med cement bør verificeres, og der kræves undertiden specielle cementformuleringer til indstilling af produktet. Denne teknik bruges nogle gange til at tørre et fast affald, så det indeholder mindre end 0, 5% væske.
bitumiseringsstadiet:
Anvendelsen af bitumen eller asfalt til immobilisering er en god teknik. Denne proces udføres ved relativt høj temperatur på omkring 150 ° C eller mere. Det er en farlig proces og kræver specialiseret udstyr. Den således dannede vare er mindre modtagelig for normal udvaskning, men er modtagelig for brandskade. Produktet har også tendens til at svulme på grund af frigivelse af gasser.
polymerisation:
Dette er relativt ny immobiliseringsteknik. I denne proces sker polymerisering af flydende og halvflydende radioaktivt affald ved tilsætning af monomerer og imitatorer. Processen vedtages nøje efter den type affald, der immobiliseres. Den således dannede vare er modtagelig for brandskader som bitumenaffald.
nitrifikation:
Det radioaktive affald, der produceres efter genopretning af plutonium og ubrændt uran fra brugte nukleare brændstoffer, er i form af vandig salpetersyrestrøm indeholdende talrige fissionsfragmenter og har en radioaktivitet på 5-10 curie pr. Liter nukleart affald. Til immobilisering af dette affald, der inkorporerer dem i fast matrix, er en effektiv teknik. Nitrifikation i borosilicat er en dyr proces.
For nylig har Bhabha Atomic Research Center (BARC) i samarbejde med Central Glass and Ceramic Research Institute (CGCRI) startet et projekt for størkning af radioaktivt affald i form af glas og at arbejde på mekanismen i processen i forbindelse med omdannelse af radioaffald ind i glas ved høj temperatur. Fissionsprodukterne i radioaktivt affaldsmateriale er så sikkert fastgjort i matricen, at kun meget ringe mængde fissionerede produkter undslipper til vand. BARC er ved at oprette affaldets immobiliseringsanlæg ved Tarapur, hvor teknikken udviklet ved CGCRI vil blive sat i brug.
Nitrifikationsproces:
I denne teknik inddampes det vandige radioaffald først og koncentreres. Herefter blandes det med glasdannende additiver og hældes i en beholder af rustfrit stål. Herefter følges processen med dehydrering, de-nitrifikation og smeltning i efterfølgende trin. Da affaldsmaterialet er meget radioaktivt, er det derfor nødvendigt at omslutte hele planten i en konkret skal. Under affaldshåndtering vil der sandsynligvis ske en ændring i glas.
Glas kan absorbere stråling og derved producere varme. For at undgå dette er det ønskeligt at opbevare glasset i en pool vand, indtil temperaturen falder betydeligt. Derefter kan det flyttes til permanent deponeringssted til permanent opbevaring. Affaldsprodukterne forventes at blive immobiliseret i mange tusind år.
Nyeste teknikker til nitering:
I øjeblikket på sello-feltet blandes højaffaldsmængden med sukker, og det kalcineres derefter. Beregning indebærer at passere affaldet gennem et opvarmet roterende rør. Kalcination er gjort for at fordampe vand fra affaldet og de-nitratet fissionsprodukterne for at gøre glasset produceret mere stabilt. Den dannede calcit fodres kontinuerligt i en induktionsopvarmet ovn med fragmenteret glas.
Det således fremstillede glas er et nyt stof, hvor affaldsprodukterne er bundet ind i glasmatrixen, når det størkner. Et sådant glas er meget modstandsdygtig over for vand. Efter påfyldning er cylinderaffald opbevaret i undergrundsarkiv.
Fordele ved nitrificering:
Nu er bortskaffelseseksperter over hele verden enige om, at immobilisering i glasagtig eller keramisk matrix er en meget god og effektiv løsning på problemet med bortskaffelse af radioaktivt affald.
Det har følgende fordele:
(i) Glas er et universelt opløsningsmiddel, og det kan rumme forskellige typer af kationer og anioner i dets struktur.
(ii) Fiksering i glas er en irreversibel proces, så fissionsprodukterne fra affaldsmateriale ikke vil komme ud af glas let ved at komme i kontakt med forskellige reagenser.
(iii) Næsten hvert radionuklid indtager et bestemt sted i glasmatrixen
(iv) Glas er meget modstandsdygtig overfor udvaskning, dvs. det opløses ikke let i vand.
I glasfikseringsanlægget med radioaktivt affald bør der tages stor omhu for at undgå udslip af radioaktive gasser i atmosfæren. Der var rapporter om, at stor mængde Ru-106 og Ce-137 kan undslippe som rutheniumoxid dampe og henholdsvis som elementært cæsium. For at undgå dette er det ønskeligt at passere disse udstødningsgasser gennem en filtermadras ved temperaturen 600 ° C. Ved denne høje temperatur reagerer cæsiumnitrat (C s NO 3 ) hurtigt og bliver fikseret som stabilt uopløseligt cæsiumsilicat. Filteret skal udskiftes efter engang, og det skal opbevares separat.
Bortskaffelsesteknikker:
Bortskaffelsesteknikker er baseret på en eller anden form for jordbegravelse. Disse teknikker vedtages siden 1960'erne, da havdumping blev forbudt i USA. Disse faciliteter er designet, styret og styret på stedet. Udslip til miljøet skal være så lavt som rimeligt muligt (ALARA), og affaldsbeholdersystemet skal være effektivt, indtil affaldets radioaktivitet er forfaldet til MFC-niveauer.
Nogle vigtige bortskaffelsesteknikker omfatter:
1. Grunne jordbegravelse (SLB):
Grunne jordbegravelser i grøfter ofte i plastforede skyttegrav er den mest økonomiske metode til bortskaffelse af affald. Forudsat og ompakket affald lægges omhyggeligt i grøften og dækkes derefter med udgravet jord. Hvis udvaskning af affald med grundvand eller regnvand reduceres til ubetydelige niveauer, kan radioaktiviteten kun med fordel begrænses til gravstedet.
Derfor skal der foretages omhyggelige geologiske, agrokemiske og hydrologiske undersøgelser for lokalisering af gravsteder. Selv om der også er andre metoder til sikker bortskaffelse af radioaktivt affald fra lavt niveau, men SLB er den eneste kommercielt vellykkede og omkostningseffektive metode (Gershey et al., 1990).
2. Kassering Vaults:
Bortskaffelsesvælger er lukkede konstruktioner, der er bygget til at holde meget farligt radioaktivt affald som klasse C og større end klasse C-affald.
Vaultene er af to typer:
(i) Under jordhvelvninger (BGV)
(ii) Over jorden hvælvinger (AGV)
Bortskaffelse vajer er dyr metode til bortskaffelse af affald og lav jord begravelse er bedre end bortskaffelse i hvælvinger.
3. Earth Mounded Concrete Bunkers (EMCB):
Jordbundne betonbunkere er en kombination af grøfter og bortskaffelseshvelvninger. Mange af de nye bortskaffelsessteder er alvorligt overvejende brugen af sådanne bunkere. I EMCB-bortskaffelsesteknologien er det lavt niveau, at radioaktivt affald er isoleret i et hvælving placeret over eller under den naturlige karakter af stedet. En yderligere barriere er tilvejebragt ved at placere et flerlags jorddæksel over hvælvet. Ifølge designklasse A kan B eller C affald lagres i disse strukturer.
Radioaktivt affald på højt niveau (HLRW):
Disse er primært de brugte brændselselementer fra atomreaktorer fremstillet ved oparbejdning og affald fra fremstilling af atomvåben. Alt dette affald har et højt niveau af stråling, så de er meget regulerede og kontrollerede. Efter tilbagetrækning af det brugte brændsel fra reaktoren opbevares det i mindst et år for forfald, inden det udsættes for kemisk oparbejdning og genanvendes som energikilde.
Brugt brændstof opbevares normalt på stedet i atomkraftværker i brugt oplagringsanlæg. Det er en kompleks struktur konstrueret til midlertidig oplagring af brugt brændsel og andet radioaktivt affald forbundet med brugt brændsel Schapiro (1981). I USA blev oparbejdning af brugt brændsel forbudt, bortset fra energiafdelingen (DOE), som fortsætter med at oparbejde sit brugte brændsel.
Mange større atomkraftproducenter, herunder Frankrig, Tyskland og Indien, oparbejder også deres brugte brændsel. Forarbejdning forbedrer omkostningseffektiviteten af atomkraft ved genbrug af genanvendt uran og plutonium. Reprocessering udføres generelt gennem Purex metode som beskrevet nedenfor.
Purex Metode for brugt brændstofreproduktion:
Det første trin i oparbejdning er fjernelse af aluminiumbeklædning fra uranstænger. Det gøres enten mekanisk eller kemisk ved at fordøje med kaustisk sodavand. Kernen opløses derefter i salpetersyre. Således dannede uran og plutoniumnitrater er opløsningsmidler ekstraheret i blanding af tributylphosphat og petroleum. Den vandige strøm, der er tilbage efter opløsningsmidlet, indeholder fissionsprodukter, uopdaget uran og plutonium, korrosionsprodukter og nogle andre yderligere produkter.
Det tilbageværende vandige spildevand koncentreres, deles neutraliseres og opbevares i store underjordiske rustfri ståltanke. Det kaldes som purex affald. Dette er den eneste type affald, der produceres i Indien. Det rene affald indeholder hovedsageligt jern (0, 03 M), krom (0, 06 M), nikkel (0, 05 M), uran (0, 017-0, 3 M), plutonium (8, 4 x 10-6 M) calcium (2, 5 x 10-2 M). Strontium (2, 2 x 10-2 M), Palladium (1, 6 x 10-2 M) Molybdæn (4, 4 x 10-2 M) og Ruthenium (0, 9 x 10-2 M) (DOE, 1988) Opbevaring af radioaktivt affald i rustfrit stål tanke er ikke en permanent løsning, da disse tanke vil korrodere over længere tid på grund af opbevaring af ætsende affald.
I tilfælde af korrosionslekkage kan disse radionuklider farligt forurener jorden, vandsystemet og hele miljøet og forårsage alvorlige strålingsproblemer for mennesker og andre levende væsener. Så bortskaffelsesmetoderne skal være udformet således, at de tillader nedbrydning af de længst levede radionuklider, der er til stede i affaldet.
Dette betyder tidsperioden for millioner af år. For øjeblikket er begravelsen af sådant affald i ingeniørgeologiske lagre den eneste mulighed, der overvejes alvorligt over hele verden. Men i øjeblikket oplagres højaffaldet i underjordiske ståltanke med konkrete tilfælde, og der holdes streng overvågning for at undgå lækage, udsivning, gasfrigivelse, tankkorrosion eller andre uheldige hændelser
Transport af radioaktivt materiale:
Sikker transport af radioaktivt materiale er vigtigt for at undgå uheld under transport. Ca. 2, 50, 0000 pakker radioaktive materialer afsendes hvert år i USA. De fleste af disse forsendelser indeholder små eller mellemstore mængder materialer i relativt små pakker.
I USA har Transportministeriet (DOT) ansvaret for sikkerheden i transporten af radioaktive materialer. DOT opdaterer transportreglerne efter behov. Nuclear Regulation Commission Federal Regulations har stillet krav til licenser, der leverer radioaktivt materiale til transport.
Forordninger om sikker transport:
For sikker transport af radioaktive materialer er hovedvægten anvendelse af korrekt emballage til det specifikke radioaktive materiale, som skal transporteres. Emballagekravene bestemmes på grundlag af den type radionuklider, der afsendes, mængden af radionuklider, og hvis materialet indeholder normal eller specifik radionuklidform. Special formular refererer til materialer, der, hvis de frigives fra pakken, ville udgøre en direkte ekstern strålingsfare.
Normalt formmateriale kan eksistere i fast, flydende eller gasform og indeholde materiale, der ikke er klassificeret som speciel form. Emballagekravene bestemmes af materialets mængde eller specifikke aktivitet. Forbundsforordningerne bruger A 1 og A 2 værdier som referencepunkter for kvantitetsbegrænsninger for hvert radionuklid. Så hvert radionuklid er tildelt en A 1 og en A 2 værdi. Disse to værdier i kurier er den maksimale aktivitet af det radionuklid, der kan transporteres i en type A-pakke. Mængder af type B defineres som de, der overstiger den relevante Ai- eller A2-værdi.
Type A-pakningsgrænser for nogle arkede radionuklider er angivet i nedenstående tabel:
Maksimale strålingsniveauer for materiale, der transporteres:
Strålingsniveauer må ikke overstige visse dosishastigheder på noget sted fra pakkeens ydre overflade.
Disse niveauer kan være:
1. 200 millirems pr. Time ved overfladen
2. 10 millirems pr. Time på en meter afstand fra overfladen.
Hvis pakken transporteres i et lukket køretøj med eksklusiv brug, kan de maksimale strålingsniveauer være:
a) 1000 Millirems pr. time på pakkenes tilgængelige overflade
b) 200 millirems pr. time ved transportkøretøjets ydre overflade
c) 10 millirems pr. time ved to meter fra køretøjets ydre overflade.
d) 2 millirems pr. time i en hvilken som helst stilling i køretøjet besat af en person.
III. Juridisk kontrol med strålingsforurening:
Juridisk kontrol med strålingsforurening kommer i lovgivningen om energilovgivning, nærmere bestemt regulering af atomkraft, håndtering af radioaktivt affald og antidumpingprincipper for nukleare materialer. Den er baseret på det internationale juridiske rammearbejde og nationale lovmæssige krav til byggemiljøvenlige regimer, fredelig brug af atomkraft og et sikkert arbejdsmiljø i nukleare anlæg og andre institutioner, der bruger radioaktivt materiale.
I USA adresserer den største producent af radioaktivt affald, nogle love som f.eks. Clean Air Act og Safe Drinking Act, kun radioaktive indeslutninger som en del af meget større eksponeringsproblemer - for miljømæssige forureninger, mens andre love som Waste Isolation Pilot Plant, Land Tilbagekaldelsesloven, henvende sig direkte til Miljøstyrelsens (EPA) rolle i bortskaffelse af radioaktivt affald. EPAs strålingsbeskyttelsesprogram har udviklet sig med hver af de love, vi bruger bestået og sat på arbejde.
Nogle vigtige amerikanske lovgivninger til bekæmpelse af radioaktiv eller strålingsforurening er som følger:
1. Atomenergi Act
2. Strålingskontrolloven for uranmølleudsugning
3. Lov om lavaktive radioaktive affaldspolitikker
4. Afsugningsisolering Pilot Plant Land Tilbagetrækning Act.
5. Lov om nukleart affaldspolitik
6. Ændringsloven om nukleart affaldspolitik
7. Rengør luftloven
8. Indoor Radon Abatement Act
9. Lov om energipolitik
10. Safe Drinking Water Act
11. Lov om havbeskyttelse, forskning og helligdomme
12. Rengør vandloven
13. Lov om folkesundhedstjeneste
14. Resource Conservation and Recovery Act
15. Omfattende miljørespons. Compensation and Liability Act.
Atomenergi Act (AEA):
AEA giver EPA autoritet til at etablere standarder og vejledning til regulering af radioaktive materialer fra produktion af nuklear energi
Strålingskontrolloven for uranmølleudsugning: (UMTRCA):
Denne retsakt peger EPA på at fastsætte almindeligt gældende folkesundhedsmæssige og miljømæssige standarder for oprydning og bortskaffelse af forurenende stoffer i lukkede uran- og thoriummøllehaler. De normer, der er fastsat i UMTRACA, begrænser luftemissionerne og angiver jord- og grundvandskontaminering både i drift og lukket.
Loven om radioaktivt affaldspolitik (LLRWPA):
Denne handling instruerer hver stat til at levere bortskaffelsesfaciliteter til kommercielt lavt niveauaffald, der genereres inden for grænserne af deres stater. Det opfordrer også stater til at arbejde sammen om at udvikle regionale bortskaffelsesfaciliteter.
Lov om nukleart affaldspolitik (NWPA):
Denne retsakt udgør grundlaget for det nuværende nationale program for bortskaffelse af brugt nukleart brændsel og højaktivt radioaktivt affald i dybe geologiske lagre som Yucca Mountain.
Ændringsloven om nukleart affaldspolitik (NWPAA):
Denne handling betegner Yucca Mountain som det eneste sted, der er under overvejelse for den dybe geologiske bortskaffelse af brugt nukleart brændsel og højaktivt radioaktivt affald. Det instruerer Department of Energy (DOE) at afvikle aktiviteter på andre potentielle steder.
Lov om energipolitik (ENPA):
Handlingen instruerer EPA til at udvikle standarder, som beskytter offentligheden mod udslip af radioaktive materialer i Yucca Mountain-depotet. EnPA leder også EPA til at sponsorere en undersøgelse af National Academy of Sciences for at give anbefalinger om rimelige standarder for beskyttelse af offentligheden.
Clean Air Act (CAA):
Dette er en omfattende føderal lov, der regulerer luftemissioner af specifikke farlige luftforurenende stoffer fra område, stationære og mobile kilder.
Safe Drinking Water Act (SPWA):
SDWA ændrer loven om folkesundhedstjeneste. Det pålægger EPA at udvikle en række standarder og processer.
1. Primære drikkevandsstandarder for forurenende stoffer i offentlige vandforsyninger.
2. Obligatoriske vandprøveplaner og metoder.
3. En liste over acceptable teknikker til behandling af forurenet vand.
Clean Water Act (CWA):
Det giver EPA beføjelsen til at beskytte floder, søer, vådområder og andre vandområder i USA mod forurening.
Lov om folkesundhedstjeneste (PHSA):
Denne handling giver EPA autoriteten til at overvåge miljøstrålingsniveauer og at yde teknisk bistand til staterne og andre føderale agenturer i planlægning og reaktion på radiologiske nødsituationer. Omfattende Miljø Respons Compensation and Liability Act (CERCLA): Denne handling giver den brede føderale myndighed mulighed for at reagere direkte på udgivelser eller truede udslip af farlige stoffer, der kan bringe folkesundheden eller miljøet i fare og for at sikre permanent oprydning af forurenede steder.
Resource Conservation and Recovery Act (RCRA):
RCRA Giver EPA autoriteten til at regulere farligt affald. Reguleringsområder omfatter affaldsminimering og produktion, transport, behandling, opbevaring og bortskaffelse af blandet affald.
Indendørs Radon Abatement Act (IRAA):
IRAA etablerer et langsigtet mål om, at indendørs luft er så fri for radon som omgivende luft uden for bygningerne. Loven tillader også finansiering af radonrelaterede aktiviteter på statslige og føderale niveauer.
Nogle vigtige indiske lovgivninger om miljøbeskyttelse:
Vores forfatning giver en direkte forpligtelse til beskyttelse af miljøet. Forfatningens artikel 21 har ret til livet, som er indbyrdes forbundne af vores ærede højesteret som ret til sund miljø. Artikel 48 A i forfatningen lyder: "Staten skal bestræbe sig på at beskytte og forbedre miljøet og beskytte skovene og det vilde liv og forbedre det naturlige miljø."
I overensstemmelse med forfatningsbestemmelserne har indiens regering og statsregeringer vedtaget nogle lovgivninger om miljøbeskyttelse. I september 2006 havde indiens regering formuleret en ny politik med navnet National Environmental Policy, 2006, hvor mange reformer er blevet indarbejdet i de eksisterende procedurer for miljøbeskyttelse.
Listen over handlinger, regler og meddelelser til beskyttelse af vores miljø er udtømmende, og nogle vigtige og relevante er som følger:
1. Indian Explosives Act, 1884.
2. Indian Boiler Act, 1923.
3. Mines and Minerals (Regulation and Development) Act 1947.
4. Fabriksloven, 1948.
5. The Wild Life (Protection) Act, 1972.
6. Forest (Conservation) Act, 1980.
7. Lov om vand (forebyggelse og bekæmpelse af forurening) i 1974 og dens ændring i 1988.
8. Luftforureningsloven (Forebyggelse og bekæmpelse af forurening), 1977, Ændringer i 1991 og 1992.
9. Luftforureningen (forebyggelse og bekæmpelse af forurening), 1981, ændring i 1987.
10. Miljøbeskyttelsesloven, 1986 Ændret i 1992.
11. Lov om miljølovgivning, 1995
12. Lov om nationale anliggender for miljøbeskyttelse, 1997
Nogle vigtige miljøbeskyttelsesregler er som følger:
en. Kemiske ulykker (Nødplanlægning Forberedelse og Response) Regler, 1986.
b. Kemikalieulykker (Nødplanlægnings Beredskab og Response) Regler, 1996.
c. Fremstillingslagring og import af farlige kemikalieregler, 1989. Ændring foretaget i 2000.
d. Reglerne for biomedicinske affald (Management and Handling), 1998, Ændringer foretaget i 2003.
e. Regler for fremstilling og brug af genbrugsprodukter, 1999. Ændringer foretaget i 2003.
f. Kommunale affaldsstoffer (Management and Handling) Regler, 2000.
g. Regler for ozonnedbrydende stoffer (regulering og kontrol), 2000.
Notifikationer :
jeg. Kystreguleringszone (CRZ). Notifikation, 1991. Flere ændringer er foretaget i 1994, 1997, 1998, 2000, 2001, 2002, 2003.
ii. Meddelelse om ordningen for mærkning af miljøvenlige produkter (ECO MARK), 1991.
iii. Meddelelse om dumping og bortskaffelse af flygas udledt af kul- eller brunkulbaserede termiske kraftværker på land, 1999.
Den korte beskrivelse af nogle vigtige handlinger er angivet nedenfor:
Water (Forebyggelse og Kontrol af Forurening) Act, 1974:
Loven om forebyggelse og bekæmpelse af vandforurening og opretholdelse eller genopretning af vandets sundhedsmæssighed til etablering med det formål at udføre ovennævnte formål for bestyrelsen til forebyggelse og bekæmpelse af vandforurening for at tildele og tildele sådanne bestyrelser, beføjelser og funktioner, relaterede trusler og forhold i forbindelse hermed.
For den effektive gennemførelse er de forskellige bestemmelser i denne lov blevet ændret fra tid til anden - Forebyggelse og bekæmpelse af forurening) Cess, Act, 1977, Water (forebyggelse og bekæmpelse af forurening) Lov er at opretholde eller genoprette vandets helhed
I denne lov defineres vandforurening som en sådan forurening af vand eller en sådan ændring af vandets fysiske, kemiske eller biologiske egenskaber eller en sådan udledning, som kan forårsage gener, eller gøre vandet skadeligt og skadeligt for folkesundhedssikkerheden eller skadelig for nogen anden anvendelse eller til vandplanter og andre organismer eller dyr.
Loven indeholder bestemmelser om forfatning af central- og statsstyrelsen. De centrale bestyrelser rådgiver centralregeringen i udførelsen af sine opgaver, mens statsråd er bundet af direktiver fra både central- og statsregeringen.
Luftforureningsloven (Forebyggelse og kontrol af forurening) 1981:
En handling, der skal sikre forebyggelse, kontrol og begrænsning af luftforurening for virksomheden med det formål at udføre ovennævnte formål med bestyrelser til forebyggelse og bekæmpelse af luftforurening for at overdrage og tildele sådanne styrker makt og funktioner, relaterede trusler og for forhold i forbindelse hermed.
Lovens mål:
Lovens mål er:
a) Beskyttelse, kontrol og begrænsning af luftforurening.
(b) Vedligeholdelse af luftens kvalitet og
c) Etablering af bestyrelser til forebyggelse og bekæmpelse af luftforurening.
Luftforurening er defineret som tilstedeværelsen af et fast, flydende eller gasformigt stof i atmosfæren i en sådan koncentration som kan være eller er tilbøjelig til at være skadelig for mennesker eller andre levende væsner eller planter eller ejendom eller miljø.
Loven indeholder en integreret tilgang til bekæmpelse af forurening. Det bemyndiger det centrale bestyrelse til forebyggelse og bekæmpelse af vandforurening udgjort under vandet (forebyggelse og bekæmpelse af forurening). Act 1974 at udøve beføjelserne og udføre funktionen af centralstyrelsen til forebyggelse og kontrol af luftforurening også.
Det giver også statsstatsregeringerne mulighed for at erklære luftforureningsområder og forbyde brugen af brændstoffer, der kan forårsage luftforurening i ethvert luftforureningskontrolområde. Statstjenestemænd har beføjelse til at indhente oplysninger om luftforurening og at inspicere de berørte lokaler og tage prøver af emissioner fra analysekilder.
Lovens generelle komponenter (vand og luft):
Vandet og luften (forebyggelse og bekæmpelse af forurening) retsakter er opdelt i følgende komponenter:
1. Kort titel ansøgning, påbegyndelse og definitioner
2. Bestyrelsens forfatning (central- og statsstyrelsen).
3. Styrelsens beføjelser og funktioner (§ 16 og 17 i vand- og luftloven definerer beføjelser og funktioner i central- og statsstyret)
4. Forebyggelse og bekæmpelse af forurening
5. Fonde, konti og revision
6. Sanktioner og procedurer
7. Diverse
Miljøbeskyttelsesloven, 1986:
Miljøbeskyttelsesloven, 1986, blev vedtaget af indiens regering i henhold til forfatningens artikel 253 som reaktion på FN's konference om det menneskelige miljø i 1972, hvor Indien havde deltaget i at tage passende skridt til opfattelse og forbedring af miljøet.
Dette er en generel bestemmelse, der giver staten mulighed for at forebygge, kontrollere og mindske miljøforurening. I denne lov er der fra tid til anden foretaget forskellige ændringer til effektiv gennemførelse af loven. Lovens væsentlige træk er som under.
Lovens mål:
Hovedmålsætningerne miljøbeskyttelsesloven, 1986 er som følger:
a) beskyttelse og forbedring af miljøet
(b) Forebyggelse af farer for alle levende væsner (planter, dyr og mennesker) og ejendom.
(c) Vedligeholdelse af harmonisk forhold mellem mennesker og deres miljø.
Miljøbeskyttelsesloven, 1986, har nogle nye egenskaber:
1. Dette er en omfattende handling, da den omhandler miljø i totalitet, dvs. vand, luft og jord og det indbyrdes forhold mellem og mellem vand, luft, jord og mennesker, andre levende væsener, planter, mikroorganismer og ejendom. handling dækker alle miljøhensyn i den fælles lovgivning.
2. I denne retsakt anses støj for første gang også for at være forurenende.
3. I denne lov er farlige stoffer, herunder radioaktive stoffer, for første gang også omfattet af handlingsområdet. Farlig substans: ethvert stof eller præparat, som på grund af dets fysiske og kemiske egenskaber eller håndtering er ansvarlig, kan forårsage skade på mennesker, planter og dyr eller ejendom og miljø.
4. Strafferne i henhold til denne retsakt (omfattet af § 15) er langt strengere end dem, der er fastsat i vandloven, 1974 og i luftloven, 1981.
For at beskytte og forbedre miljøets kvalitet og forebygge og formindske forurening er nogle standarder blevet specificeret i skema I-IV om miljøbeskyttelse, 1986, for emission af gasformig forurening og udledning af spildevandsaffald fra industrien.
Farmakokinetik:
Eksponering for høje niveauer af radioaktivt affald kan medføre alvorlig skade eller endog dødsfald. Behandling af et voksent dyr med stråling eller en anden mutationsfremkaldende virkning, såsom cytotoksisk anti-cancermedicin, kan forårsage kræft hos dyret. Det er blevet beregnet, at strålingsdosis på 5 Sievert normalt er dødelig hos mennesker. Ioniserende stråler forårsager deletioner i kromosomer.
Hvis et ufødt barn bestråles, er der mulighed for fosterskader, men det er ikke muligt, at disse defekter vil passere i en gamete eller gamete-dannende celle. På grund af manglerne i undersøgelser udført indtil dato er forekomsten af strålingsinducerede mutationer hos mennesker ubestemt.
Truslen på grund af eksponeringen af en radioisotop varierer alt efter nedbrydningstilstanden og farmakokinetikken af et radioaktivt element (farmakokinetik betyder, hvordan og hvor hurtigt kroppen behandler elementet). For eksempel er iod-131 beta-og gamma-emitterradio-isotop med relativt kort halveringstid, men på grund af dets koncentration i skjoldbruskkirtlen kan den forårsage mere skade end cæsium-137, som har lang halveringstid men er vandopløselig og udskilles hurtigt i urinen.
På samme måde betragtes alfa-udgivende actinider og radium også som meget skadelige, da de også har lange biologiske halveringstider, og deres stråling har en høj lineær energioverførselsværdi. På grund af sådanne forskelle er reglerne, der bestemmer biologisk skade, meget forskellige i henhold til radioisotop og undertiden også på grund af arten af den kemiske forbindelse, der indeholder radioisotop. (Kilde: Wikipedia)
Langsigtet radioaktivt affaldshåndtering:
Ifølge undersøgelserne baseret på effekt af estimerede stråledoser, går tidsrammen fra 10.000 til 1.000000 år. Forskere foreslår, at prognoser for sundhedsfarlige virkninger i så lange perioder bør undersøges kritisk. Generelt vurderer undersøgelserne op til 100 år for effektiv planlægning af affaldshåndtering. Langsigtet adfærd af radioaktivt affald forbliver et forskningsfag.
Nogle muligheder for sikker bortskaffelse af langtidsholdbart radioaktivt affald på højt niveau er som følger:
(i) Geologisk bortskaffelse
(ii) Transmutation
(iii) Genanvendelse af affald
(iv) bortskaffelse af rummet
(i) Geologisk bortskaffelse:
I mange lande er det nu en dags proces at udvælge passende dybe slutbrugere til bortskaffelse af højaktivt radioaktivt affald og brugt brændsel fra atomreaktorer, hvor den første forventes at blive bestilt i nær fremtid. Det grundlæggende koncept, der ligger til grund for denne bortskaffelsesmetode, er at finde et stort stabilt geologisk sted og at udgrave en tunnel for at bore en aksel 500-1000 meter under overfladen, hvor rum eller vaulter kan udgraves til bortskaffelse af højaffald.
Det endelige mål er at isolere atomaffald fra det menneskelige miljø permanent, da nogle radioaktive elementer har halveringstider på mere end en million år. Desuden kræver det mange mere end en halveringstid, indtil nogle nukleare materialer mister nok radioaktivitet til at ophøre med at være dødelige for levende væsener.
Lagring af højt niveau radioaktivt affald over jorden i et århundrede anses for passende af mange forskere. Dette gør det muligt for materialet at blive mere observeret, og under nedbrydning af radio nuklider, hvis der opdages problemer, kan de håndteres betydeligt. Niveauet af radioaktivitet og dermed forbundne skadelige virkninger vil også blive reduceret med tiden.
Nogle havbaserede bortskaffelsesmuligheder for radioaktivt affald omfatter nedgravning under en stabil abyssal slette, begravelse i forførelseszone, så affaldet langsomt vil gå ned i jordens kappe og begravelse under en fjern naturlig eller menneskeskabt ø.
Selv om alle disse havbaserede tilgange har deres egne fordele og vil lette en international løsning på problemet med bortskaffelse af radioaktivt affald, men disse ikke overvejes på grund af den lovmæssige barriere for havloven og på grund af frygten for, at et sådant opbevaringssted kunne lække og forårsage udbredt skade. Havbaserede muligheder kan i fremtiden overvejes af enkelte lande eller grupper af lande.
Dyb base bortskaffelse er også en god mulighed for at bortskaffe højaktivt radioaktivt affald i ekstremt dybe borehuller. Affald er anbragt omkring fem kilometer under jordens overflade. Det er primært afhængig af den enorme naturlige geologiske barriere for at begrænse affaldet permanent og sikkert, så det ikke må udgøre nogen trussel mod mennesket og miljøet.
Remix og Retur:
Denne fremgangsmåde blander højt niveauaffald med uranmine og mølleudslip ned til niveauet for uranmalmens oprindelige radioaktivitet og erstatter den derefter i inaktive uranminer.
transmutation:
Transmutation er omdannelsen af stærkt radioaktivt nukleart affald til mindre skadeligt nukleart affald. Den integrerede hurtigreaktor var en foreslået atomreaktor med en brændselscyklus, der ikke producerede transuran affald, men det kunne forbruge transuran affald, men dette projekt blev aflyst af den amerikanske regering. Kernreaktoraffald indeholder store mængder plutonium-239. En mulighed for at slippe af med denne plutonium er at bruge den som brændstof i traditionel lysvandreaktor. Flere brændstoftyper med forskellige plutonium ødelæggelseseffektiviteter er under undersøgelse.
Genanvendelse af affald:
Genanvendelse af radioisotoper fra atomaffald er en anden god mulighed for affaldsminimering. Allerede nogle radioisotoper som cæsium-137, strontium-90 og nogle få andre ekstraheres til genanvendelse ved madbestråling og til brug i termoelektriske generatorer.
Forarbejdning af brugt nukleart brændsel og dets sikre bortskaffelse:
Nukleart brændsel efter fjernelse fra reaktorens kerne oparbejdes til ekstraktion af ubrugt uran og plutonium-239 og også for at fjerne affaldets radioaktive fissionsprodukter. Ved oparbejdning foretages fjernelse af metalbeklædningen fra brændstoffet ved kemiske eller mekaniske metoder eller ved purex-fremgangsmåde.
Brugt brændsel fra letvægtsreaktorer indeholder ca.:
en. 95, 6% uran (mindre end 1% er U-235).
b. 2, 9% stabile fissionsprodukter.
c. 0, 9% plutonium.
d. 0, 3% cæsium og strontium (fissionsprodukter).
e. 0, 1% jod og technetium fission produkter.
f. 0, 1% andre langlivede fissionsprodukter.
g. 0, 1% mindre aktinider (americium, curium, neptunium).
Under oparbejdning af brugt brændsel anvendes en optimeret blanding af tri-n-butylphosphat (TBP) og dodecan som ekstraktionsmiddel til actinider. Under deres gentagne brug underkastes opløsningsmiddel kemisk eller radiolytisk nedbrydning, idet den mister sin effektivitet, så den skal kasseres som brugt organisk opløsningsmiddelaffald. I øjeblikket behandles dette affald ved alkalisk hydroxyl-proces, hvor brugt opløsningsmiddel tilbagesvales. Med koncentreret natriumhydroxidopløsning ved 110 ° C bliver TBP-komponenter i det brugte opløsningsmiddelaffald hydrolyseret og omdannes til natriumsalt af dibutylphosphat (DBP).
Natriumsalt af monobutylphosphat, butan og phosphorsyre opnås også under processen. Dodecanavfallet deltager ikke i hydrolyse og udskilles. Det forbrændes derefter. Det således opnåede emulgerede vandige lag bevarer det meste af den radioaktivitet, der er til stede i det brugte opløsningsmiddelaffald. Uran og plutonium adskilles og genanvendes som brændsel i reaktorer. I lande, hvor brugt brændsel ikke oparbejdes, betragtes det som affald og behandles som affald på højt niveau.
Bortskaffelse af brugt plutonium:
Ifølge papiret offentliggjort i naturen (10. maj 2010) er der et stort lager på 500 ton af adskilt plutonium (Pu) over hele verden, som kan bruges til fremstilling af et lakh-atomvåben. Så hvis dette store lager ikke er nødvendigt for at lave våben, så hvordan kan det bortskaffes? De tilgængelige muligheder er meget begrænsede.
Disse er:
1. Direkte bortskaffelse ved at immobilisere elementet i keramik og begrave det i opbevaringssteder, eller
2. Brug den som MOX (blandet oxidbrændstofholdigt uran og oparbejdet polutionium) til brug i hurtigopdrætterreaktorer.
Ifølge en artikel offentliggjort i det daglige engelske nyhedsbrev "The Hindu", siger Dr. Anil Kakodkar, tidligere formand for Atomenergi Kommissionen, at forbrugende plutonium til produktion af energi er den langt bedre mulighed end direkte permanent bortskaffelse, fordi det er mere komplekst i forhold til til bortskaffelse af brugt nukleart brændsel.
Frankrig vedtager denne metode, og hele deres brugte brændsel genbruges som MOX brændstof til brug i trykvandsreaktorer (PWR'er). I Indien oparbejder vi også brugt brændstof på industriel skala. Gennem denne proces er dyrere end direkte bortskaffelse, men direkte bortskaffelse har større langsigtede farer.
Bortskaffelse af rummet:
Dette er ganske attraktivt, da det fjerner radioaktivt affald fra miljøet permanent. Men den betydelige ulempe ved denne tilgang er potentialet for katastrofalt svigt i startkøretøjet. For det andet ville der være behov for et stort antal raketstøvler, da mængden af affald er så høj, hvilket gør denne tilgang mindre praktisk på grund af både uøkonomiske og risikobaserede grunde. I fremtiden kan alternative ikke-raket rumstartteknikker give løsning på denne mulighed. Men i dag brugen af brugt brændsel i atomreaktorer betragtes som den bedste mulighed for sikker bortskaffelse af radioaktivt affald.
