De?eu radioactiv

De?eurile radioactive sunt materiale rezultate din activit??i nucleare sau nenucleare pentru care nu s-a prev?zut nici o intrebuin?are ?i care con?in sau sunt contaminate cu radionuclizi . ^[1] De?eurile rezultate din activit??i nucleare (pe scurt, de?euri nucleare) sunt de?euri radioactive. In schimb, nu toate de?eurile radioactive sunt implicit de?euri nucleare, putand proveni din activit??i care nu sunt legate de ciclul combustibilului nuclear . Stocarea ?i depozitarea de?eurilor radioactive este reglementat? de c?tre agen?ii guvernamentale in vederea protej?rii s?n?t??ii umane ?i a mediului inconjur?tor.

Originea de?eurilor radioactive [ modificare | modificare surs? ]

De la descoperirea radioactivit??ii, omul a dezvoltat activit??i practice civile (cercetare, medicin?, producere de energie electric? etc.) sau militare ( arma nuclear? ). Una dintre consecin?ele acestor activit??i a fost apari?ia de?eurilor radioactive, care adaug? noi componente la fondul natural de radia?ii. De?eurile nucleare sunt rezultatul al erei atomice ?i reprezint? practic problema cea mai mare a energeticii nucleare (l?sand la o parte radiofobia dezvoltat? in cadrul popula?iei ca urmare a testelor ?i accidentelor nucleare ).

Clasificare [ modificare | modificare surs? ]

In func?ie de provenien?? [ modificare | modificare surs? ]

De?eurile radioactive brute sunt reziduuri care provin din laboratoarele in care se lucreaz? cu substan?e marcate in toate st?rile de agregare . De?euri radioactive brute sunt ?i materialele solide ?i lichide (inclusiv apele de sp?lare) care sunt contaminate radioactiv in timpul lucrului cu radioizotopi. Marea majoritate a de?eurilor radioactive brute provin din instala?ii utilizate in diverse etape tehnologice ale ciclului combustibilului nuclear : ob?inerea combustibilului nuclear pur, producerea elementelor de ardere, respectiv reprocesarea acestora dup? un anumit timp de utilizare in reactor, dezafectarea facilit??ilor nucleare . In reactorul nuclear ? in paralel cu reac?ia de fisiune in lan? ? rezult? ?i produ?i de activare , ca urmare a unor reac?ii nucleare ce se produc asupra nucleelor atomilor materialelor de intecuire, sus?inere, r?cire etc. (care la randul lor devin de?euri radioactive brute).

Reziduurile rezultate la tratarea de?eurilor radioactive brute ? care se depoziteaz? in deplin? siguran?? pentru biosfer? ? constituie de?eurile radioactive finite .

In func?ie de activitatea specific? [ modificare | modificare surs? ]

De?euri radioactive de activitate sc?zut? (sub 0,1 Ci /m ³): sunt de?euri provenite din industrie sau cercetare ce sunt contaminate radioactiv (hartii, carpe, saci de plastic, m?nu?i etc.), respectiv orice tip de de?eu radioactiv ce nu poate fi incadrat in una din urm?toarele clase: combustibil nuclear epuizat (ca de?eu radioactiv de activitate mare), de?euri ce con?in elemente transuraniene sau de?euri rezultate in urma prelucr?rii minereului uranifer .

De?euri radioactive de activitate medie (0,1?10 ⁴ Ci/m ³): clas? intermediar?, de provenien?? diferit?

De?euri radioactive de activitate mare (peste 10 ⁴ Ci/m ³): rezult? mai ales in urma reproces?rii combustibilului nuclear epuizat . Acestea sunt de?euri lichide produse direct in cadrul reproces?rii, precum ?i orice material solid derivat din aceste de?euri lichide (de exemplu, in urma evapor?rii acestora), avand un con?inut ridicat de produ?i de fisiune . Aceast? clas? de de?euri radioactive este supus? unui control strict, conform normelor in vigoare.

In func?ie de timpul de via?? [ modificare | modificare surs? ]

De?eurile radioactive pot fi clasificate in func?ie de timpul de injum?t??ire al radioizotopilor con?inu?i in material ( de via?? scurt?, medie lung? ?i foarte lung? ).

In func?ie de natura radia?iilor emise [ modificare | modificare surs? ]

In func?ie de natura radia?iilor emise, de?eurile radioactive pot fi α?active sau β+γ?active.

?inand cont de toate aceste elemente, Agen?ia Interna?ional? pentru Energie Atomic? (IAEA) a propus clasificarea de?eurilor radioactive dup? cum urmeaz?:

	De?euri ce con?in numai radionuclizi de via?? scurt?	De?euri ce con?in radionuclizi de via?? lung?
	De?euri ce con?in numai radionuclizi de via?? scurt?	Radionuclizi α	Radionuclizi α ?i β+γ
	Tip A	Tip B	Tip C
Activitate ini?ial?: pentru perioade scurte pentru perioade lungi	Mic? sau medie Nul? sau foarte mic?	Mic? sau medie Mic? sau medie activitate superioar? a 0,1 Ci/t, putere caloric? inferioar? a cateva sute de W/h	Foarte ridicat? Sc?zut? sau medie Putere calorific? ridicat?
Volum mediu anual	30 000 m ³	2 000 m ³	100 m ³
Provenien?? ? natur?	Laboratoare, spitale, reactori nucleari De?euri tehnologice: imbr?c?minte, m?nu?i, hartie R??ini de epurare ? materiale reformate	Uzine de fabricare a combustibilului MOX (U+Pu) Uzine de retratare a combustibilului epuizat N?moluri ? concentrate ? carcase ?i teci ale combustibilului	Uzine de retratare ale combustibilului iradiat - solu?ii vitrificate ale produ?ilor de fisiune - produse insolubile Combustibil stocat ca atare
Tip de stocare	Centre de stocaj la suprafa??	Stocare in galerii (depozite geologice profunde)	Stocare in pu?uri (depozite geologice profunde), dup? o ?r?cire” de 30?100 ani

Managementul de?eurilor radioactive [ modificare | modificare surs? ]

De?eurile radioactive pot avea efecte negative asupra organismelor vii prin contaminarea intern? sau extern? pe care o pot produce. In concordan?? cu Normele fundamentale de securitate radiologic? , ^[2] protec?ia impotriva efectelor negative ale radia?iilor ionizante asupra omului ?i a mediului inconjur?tor se realizeaz? prin:

interzicerea transferului in mediul inconjur?tor a de?eurilor radioactive solide
interzicerea transferului in mediul inconjur?tor a de?eurilor radioactive lichide ?i gazoase cu activit??i totale sau concentra?ii de activitate superioare concentra?iilor maxime admise

Radioactivitatea antropic? s-a ad?ugat celei naturale in ultima sut? de ani, avand ins? o contribu?ie minor? comparativ cu cea din urm?. Semnificativi sunt radionuclizii produ?i din activit??i umane care au timpi de injum?t??ire mari ?i foarte mari ( produ?i de fisiune ?i produ?i de activare ai combustibilului nuclear sau a materialelor structurale ). Combustibilul nuclear epuizat reprezint? categoria de de?euri radioactive cea mai periculoas? ?i trebuie gospod?rit? cu mare aten?ie. ^[3] In prezent exist? cateva metode utilizate pentru reducerea riscurilor asociate:

Colectarea ?i identificarea de?eurilor radioactive [ modificare | modificare surs? ]

Aceste opera?ii sunt efectuate de preferin?? cat mai aproape de locul ?i momentul producerii de?eurilor. Este indicat ca de?eurile radioactive s? fie separate in func?ie de radiotoxicitatea acestora ?i s? se evite, atat cat este posibil, amestecarea nuclizilor α?activi cu cei β+γ?activi (cu timpi de injum?t??ire ?i radiotoxicit??i foarte diferite). Este recomandat? ? de asemenea ? trierea de?eurilor in func?ie de capacitatea lor de a fi decontaminate sau insolubilizate prin diferite tratamente. In timpul tuturor acestor opera?ii, este necesar s? se inregistreze compozi?ia chimic? ?i activitatea , in vederea indeplinirii criteriului omogenit??ii.

Reducerea volumului [ modificare | modificare surs? ]

Tratamentul efluen?ilor gazo?i sau lichizi conduce la ob?inerea materiale solide sau de solu?ii foarte concentrate (care ulterior sunt transformate in de?euri solide). Cu cat un de?eu are un volum mai mic, cu atat stocarea va fi mai facil? ?i mai pu?in costisitoare. In acest scop, pot fi utilizate mai multe procedee fizice sau chimice precum compresarea, incinerarea sau m?cinarea.

Insolubilizarea ?i incorporarea in diverse materiale [ modificare | modificare surs? ]

Cu cat un material radioactiv este mai insolubil , cu atat va fi mai lent? difuzia radioizotopilor in contact cu solu?iile apoase. Chiar dac? coeficientul de solubilitate este sc?zut, aceasta nu ofer? suficiente garan?ii in privin?a radiotoxicit??ii anumitor radioizotopi. Tratamentul chimic realizat in vederea insolubiliz?rii ?i precipit?rii produ?ilor radioactivi are drept scop protejarea indelungat? fa?? de ac?iunea apei, deci incetinirea procesului de solubilizare. Se pune astfel problema incorpor?rii de?eurilor radioactive in materiale adecvate (lian?i hidraulici, bitumuri , (geo)polimeri).

Stocarea de?eurilor radioactive [ modificare | modificare surs? ]

Un colet con?inand de?euri radioactive nu poate fi abandonat in mediul ambiant, fie c? emite sau nu o doz? de radia?ie superioar? normelor admise. Acestea trebuiesc protejate atat de interven?ia intampl?toare sau r?uvoitoare a omului, precum ?i de degradarea rezultat? in urma ac?iunii factorilor de mediu. In consecin??, este necesar? planificarea ?i realizarea de lucr?ri in vederea recep?ion?rii coletelor radioactive, supravegherea ?i protejarea acestora pan? cand tadiotoxicitatea lor ajunge la o limit? acceptabil?. Durata protej?rii acestora depinde de timpul de injum?t??ire al radioizotopilor con?inu?i in de?eul respectiv:

de?eurile radioactive cu con?inut de radionuclizi cu timp de injum?t??ire mai mic sau cel mult egal cu cel al ¹³⁷Cs (33 de ani) pot face obiectul stoc?rii la suprafa??;
pentru o activitate a superioar? a 0,01 Ci/t (cauzat? de prezen?a radioizotopilor a de via?? lung?) este necesar s? se realizeze un stocare in depozite geologice profunde.

Alegerea unei solu?ii perfecte, care s? aib? in vedere condi?iile de depozitare in deplin? siguran?? a acestor de?euri, este foarte dificil?. Din cauza dezintegr?rii lente a radioizotopilor cu perioad? mare de injum?t??ire, este preconizat? o acumulare important? a acestor reziduuri, cu posibile repercusiuni negative in viitor. Din acest motiv, pentru stocarea de?eurilor cu timp de injum?t??ire mare este necesar? men?inerea unui echivalent al dozei pentru persoanele din public mai mic decat 0,25 m Sv /an, garantat pentru o perioada mai mare de 10 000 ani. Pentru respectarea acestei condi?ii, locul de depozitare trebuie s? indeplineasc? o serie de condi?ii:

Criterii esen?iale [ modificare | modificare surs? ]

Se refer? la hidrogeologia locului ?i la stabilitatea sa tectonic?. Pentru a se minimaliza eventuala difuzie a materialului radioactiv prin straturile geologice, este necesar ca rocile s? fie foarte pu?in permeabile ?i s? prezinte un gradient de sarcin? hidraulic? sc?zut. Pentru a se realiza o modelare fiabil? a mi?c?rii (direc?ie, vitez? ?i intensitate), trebuie cunoscut? cat mai bine hidrogeologia local?. Depozitul trebuie s? aib? o stabilitate ridicat?, astfel incat evenimentele geologice poten?iale ( glacia?iuni , mi?c?ri verticale, seisme ), s? nu afecteze decat intr-o manier? limitat? locul de stocare. Tehnici moderne de explorare geologic? a straturilor profunde permit nu numai identificarea faliilor sau a altor accidente importante, dar ?i datarea lor in timp. Aceast? geocronologie prezint? un interes ridicat: cu cat o zon? este mai ferit? de evenimente pentru mai mult timp, cu atat stabilitatea sa va fi asigurat? pentru un timp mai indelungat.

Criterii importante [ modificare | modificare surs? ]

Includ propriet??ile mecanice, geochimice, profunzimea minimal? (300-700 m), propriet??ile termice, absen?a de interes poten?ial pentru o exploatare ulterioar?.

Factorii favorabili [ modificare | modificare surs? ]

Sunt reprezenta?i de coeficientul de dilu?ie la drenaj, distan?a fa?? de sursele de ap? ?i grosimea stratului utilizabil. Ace?ti factori sunt avu?i in vedere pentru alegerea unui strat geologic omogen cat mai gros cu putin??.

Aspecte legislative [ modificare | modificare surs? ]

Inc? din 1958, Comitetul ?tiin?ific al Na?iunilor Unite pentru studiul ac?iunii radia?iilor ionizante ( UNSCEAR ) a avut in vedere promovarea de acorduri interna?ionale in domeniul gestiunii de?eurilor radioactive. In 1960, Agen?ia Interna?ional? pentru Energie Atomic? (IAEA) a organizat la Monaco o conferin?? cu privire la de?eurile radioactive, indiferent de forma acestora. Pan? in 1969, de?eurile radioactive au fost depozitate in locurile in care acestea au fost produse, in condi?ii l?sate la aprecierea produc?torilor. Cum ins? problema a c?p?tat amploare in urma dezvolt?rii rapide a energeticii nucleare , statele s-au obligat s? colecteze ?i s? stocheze de?eurile radioactive in condi?ii satisf?c?toare de siguran?? ?i radioprotec?ie . In urma presiunii opiniei publice, incepand cu 1975 au inceput s? se legifereze condi?iile in care pot avea loc diferite activit??i nucleare ?i modul in care vor fi depozitate de?eurile radioactive de via?? lung?.

In Romania sunt in vigoare urm?toarele legi care impun limitarea ?i controlul activit??ii in domeniul managementului de?eurilor radioactive (Monitorul Oficial al Romaniei, 2000):

Legea 43/1995 privind ratificarea Conven?iei de Securitate Nuclear?;
Legea 111/1996 privind desf??urarea in siguran?? a activit??ilor nucleare (reeditat? in 1998);
Legea 137/1997 privind protec?ia mediului.

Note [ modificare | modificare surs? ]

^ Karin Popa, Doina Humelnicu, Alexandru Cecal. ?Radioactivitatea mediului inconjur?tor, ed. MatrixRom, Bucure?ti, 2005” .
^ ?Normele fundamentale de securitate radiologica” (PDF) . Accesat in 22 septembrie 2018 .
^ L Rodriguez-Penalonga, B. Yolanda Moratilla Soria. ?A review of the nuclear fuel cycle strategies and the spent nuclear fuel management technologies, Energies 2017, 10, 1235”.

Vezi ?i [ modificare | modificare surs? ]

[1] Karin Popa, Doina Humelnicu, Alexandru Cecal. ?Radioactivitatea mediului inconjur?tor, ed. MatrixRom, Bucure?ti, 2005” .

[2] ?Normele fundamentale de securitate radiologica” (PDF) . Accesat in 22 septembrie 2018 .

[3] L Rodriguez-Penalonga, B. Yolanda Moratilla Soria. ?A review of the nuclear fuel cycle strategies and the spent nuclear fuel management technologies, Energies 2017, 10, 1235”.

[1]

[2]

[3]