Deseuri radioactive

Deseuri radioactive

In capitolul 4 am discutat deversarile de rutina ale radioactivitatii in aer si in apa ca rezultat al programului energetic nuclear si s-au prezentat valorile estimate ale dozelor. In acest capitol vom discuta prelucrarea si deversarea altor deseuri, in special solide, care apar in ciclul combustibilului nuclear.

Ciclul combustibilului nuclear

Combustibilul necesar reactorilor termici se prepara dintr-un compus chimic al uraniului.

Categorii de deseuri

Deseurile radioactive se pot imparti in trei categorii mari, in functie de activitatea lor: deseuri cu activitate scazuta, deseuri cu activitate medie si deseuri cu activitate ridicata.

Deseurile cu activitate scazuta constau din obiecte ca hartia, imbracamin- tea si echipamentul de laborator folosite in zonele in care se manipuleaza mate-riale radioactive, ca si pamantul contaminat si moloz de constructii. Deseurile cu activitateintermediara include materialele schimbatoare de ioni folosite la tratarea gazelor si a lichidelor inainte de deversarea lor in mediu, milurile care se acumuleaza in bazinele unde se stocheaza combustibilul nuclear uzat innainte de reprocesare si tarerialele contaminate de plutoniu. Termenul de deseuri cu activitate ridicata se refera in Romania numai la lichidul produs cand se reproceseaza combustibilul uzat. In tarile care nu s-au angajat in reprocesare, combustibilul insusi este considerat ca deseu cu activitate mare. Tabelul e mai jos ne da o perspectiva a cantitati de deseuri radioactive in fiecare categorie si o comparatie cu alte deseuri, neradioactive.

Administrarea deseurilor

Obiectivele administratii deseurilor radioactive constau in prelucrarea acestora in asa fel incat sa fie pregatite pentru stocare temporara sau permanenta, iar ultima sa se faca in asa fel incat sa nu existe riscuri enacceptabile atat pentru generatiile prezente, cat si pentru cele viitoare. Stocarea perpetua implica absenta oricarei intentii de a mai folosi deseurile.

In general, dseurile cu activitate mica nu au nevoie de tratare: ele pot fi incapsulate si stocate perpetuu in mod direct fie prin ingropare la adancimi mici, in diferite locuri, fie prin imersie controlata in mare. Cele mai multe deseuri radioactive intermediara nu apar sub forma o forma convenabila pentru o stocare directa; ele trebuie incorporate intr-un material inert ca betonul, bitumul sau rasinile. O parte dintre aceste deseuri poate fi stocata perpetuu prin scufundare

in mare, dar cele mai multe deseuri sunt stocate temporar in diferite locuri, asteptand o decizie privind metoda cea mai buna de stocare definitiva. In prezent toate deseurile cu activitate ridicata din Romania sunt stocte temporar, la fel cum se intampla si in alte tari. Deseurile cu activitate ridicata rezultate din activitatea de reprocesare a combustibilului in Romania sunt tinute in tancuri de racire, special construite.

Deseuri cu activitate mica si intermediara

Deoarece nici deseurile cu activitate mica, nici cele cu activitate intermediara nu genereaza cantitati importante de caldura nu rezulta nici un avantaj tehnic din stocarea lor temporara pr perioade lungi de timp. Stocarea temporara prelungita inseamna doze de radiatie pentru personal si cheltuieli de explarate care, amandoua, pot fi stocate candva definitiv, facand acest lucru mai devreme decat mai tarziu, probabilitatea de aparitie a unui risc suplimentar pentru populatie este mica si astfel va conduce la o descrestere a riscului. Din aceste motive, guvernul Romania are in vedere, in momentul de fata, ca deseurile cu activitate medie si intermediara sa fie stocate perpetuu indata ce acest lucru este posibil.

In present, anumite deseuri cu activitate scazuta sunt lichidate (stocate permanent) prin ardere in subteran la adancime mica sau prin aruncarea lor in mare.

Evaluari ale riscului

Pana cand investigatiile geologice nu vor fi fost facute, nu va fi posibil sa se evalueze complect riscul potential pentru generatiile prezente si viitoare din stocarea permanenta a tuturor deseurilor cu activitate scazuta si intermediara. Au fost, totusi facute evaluari pentru procedurile de stocare din prezent si din trecut si s-a efectuat un numar de studii generale privind noile tipuri de instalatii de lichidare a deseurilor in subteran.

Caracteristica comuna a tuturor acestor studii este ca ele de bazeaza pe procedeul modelarii si se preocupa atat de probabilitatea ca deseul sa se reintoarca la populatie, cat si de consecintele (in termenii dozei si a efectelor posibile asupra sanatatii) care ar aparea in acest caz. Folosirea modelelor este de viata foarte mare si nu este usor de demonstrat, in sens direct, experimental, gradul de incredere al unei metode de stocare permanenta pe pericole in care acesti radionuclizi sunt riscanti pentru om. Necesitatea de a considera atat probabilitatea ca deseurile sa se reintoarca la populatie, cat si consecintele acestul fapt rezida in natura metodelor de stocare definitiva. In cazul oricarei metode de stocare, in care deseurile sunt intai incapsulate si izolate de mediu uman, exista un numar de evenimente si de procese care ar putea conduce in cele din urma la scurgeri de radionuclizi sau ar avea un efect asupra ratelor de scurgere. Unele dintre aceste evenimente si procese au o probabilitate mare de aparitie, in timp ce altele sunt foarte improbabile. De exemplu, in cazul stocarii perpetue in orice formatie geologica care contine ape subterane este aproape sigur ca, dupa o foarte lunga perioada de timp (tipic, milioane de ani pentru sto-

carea la adancime), radionuclizii vor fi adusi la suprafata de catre apele subterane. Acest proces va fi foarte lent, iar dozele primite ulterior prin apa potabila si lantul alumentar vor fi si ele foarte mici, deoarece locul va fi fost special ales pentru a asigura ca tocmai asa se va intampla. Exista, de asemenea o probabilitate mult mai redusa ca o modificare geologica sa micsoreze drastic acest timp foarte lung. Alt exemplu al unui eveniment foarte improbabil, care ar putea conduce la scurgeri de radionuclizi din terenul de depozitare, il constituie activitatea perturbatoare a omului in situatia in care dispar datele despre pozitia locului de depozitare. Pentru a obtine o imagine complecta a riscurilor ptentiale este necesar sa consideram intregul spectru de mecanisme potentiale de scurgere, sa conatificam probabilitatile de aparitie, ca si consecintele si sa estimamincertitudinile rezultatelor obtinute.

Imaginea generala ce se despreinde din toate aceste studii este ca in prezent si in viitor riscurile pentru populatie din partea stocarilor permanente ale deseurilor cu activitate scazuta sau intermediara, sunt intr-adevar foarte mici. De asemenea este clar ca tehnologia de stocare permanenta a deseurilor care sunt acuma in asteptare exista, dupa cum exista si posibilitatea de a faceevaluari ale riscului, necesare inainte de a se lua o decizie privind stocarile viitoare. Aceasta chema trebuie sa fie acuma suplimentata cu informatii detaliate asupra locurilor posibile de depozitare. Cand se va fi obtinut si acest lucru, va fi posibile de depozitare. Cand se va fi obtinut si acest lucru, va fi posibil sa se decida exact cum si de unde va avea loc stocarea permanenta a unui tip anumit de deseu cu activitate scazuta sau intermediara.

Deseuri cu activitate ridicata

Deseurile cu activitate ridicata produse la reprocesarea combustibilului uzat contin peste 95% din activitatea intregului ciclu al combustibilului nuclear. O data solicitate, deseurile trebuie depozitate timp de secole, cu racire corespunza- toare, supraveghere si renovare priodica a cladirilor de depozitare. Totusi, timpi asa de lungi de depozitare vor impune o povara asupra generatiilor viitoare si va exista chiar si un risc, desi foarte mic, al unor scurgeri accidentale. Din aceste motive in toate tarile care au un program nuclear se desfasoara in mod activ

cercetari asupra metodelor  posibile de lichidare a deseurilor cu activitate foarte mare. Desi la inceput au fost luate in considerare un numar mare de optiuni privind stocarea permanenta, acum numai doua se mai bucura de o atentie speciala. Acestea sunt depozitarea in formatii geologice de mare adancime la nivelul uscatului amplasarea sub formatii geologice de mare adancime la nivelul uscatului si amplasarea sub fundul adanc al oceanului. Pe plan mondialcel mai mare efort este dedicat depozitarii pe uscat si exista un schimb de informatii considerabil intre toate tarile interesate. Exista, totusi, si un substantial program de cercetari, coordonat la nivel internationa, privind stocharea sub fundul marii.

Tipurile de informatii geologice studiate pe plan international in scopul stocarii deseurilor cu activitate mare include depozitele de sare, granit si argila. Sarea este apreciata deoarece este uscata. Granitul si argila sunt umede, dar se pot gasi formatii unde vitezele de curgere a apelor subterane sunt foarte mici, iar atat argila cat si granitul au capacitatea de a absorbi radionuclizii. Cele mai multe proiecte de depozite au in vedere tunele din care se foreaza in jos gauri, unde ar fi plasate containere de deseuri. Adancimile stocate avute in vedere sunt, in general, peste 500 m, iar spatiile dintre gauri sunt determinate de necesitatea de a limita incalzirea rocii. O daa ce s-a umplut depozitul, gaurile, tunelurile si rampele de acces vor fi umplute la loc si sigilate (betonate).

Stocarea submarina are in vedere ingroparea containerelor in sedimente de pe fundul atlanticului, unde adancimea medie a apei este de circa 5000 m. Se poate realiza o ingropare mai la suprafata, sub zeci de metri de sediment, plasand containerele in dispozitive de forma unor torpile ce sunt lasate sa cada liber spre fundul oceanului. Ingroparea la adancime mai mare, sub mai mult de 100 m de sediment, necesita forarea unor gauri si rumplerea lor, fiind o operatie mult mai costisitoare si mai dificila. In interiorul sedimentelor vitezele de curgere a apelor sunt extrem de mici, iar mineralele argiloase prezente in sedimente vor absorbi cei mai multi dintre radionuclizii care, in cele din urma, vor scapa din deseurile cand containerele se vor fi corodat.

Evaluarile de risc privitoate atat la stocarea geologica, cat si la stocarea submarina ne arata ca nici una dintre metode nu ar trebui eliminata din motive de protectie radiologica. Este, totusi, necesara o cercetare specifica a locurilor de depozitare, pentru a reduce incertitudinile pe care le mai prezinta modelele si datele foloite la evaluarea riscului si astfel sa se ajunga la stadiul in care rezultatele sa fie folosite la recomandarea unor obtiuni.

Criterii pentru luarea deciziilor

In ultimi cativa ani au existat discutii internationale considerabile privind critariile ce trebuie folosite in judecarea acceptabilitati metodelor de stocare a deseurilor din punct de vedere al protectiei radiologice, precum si privind chestiunea mai larga de a obtine o acceptare din partea societatii a metodelor de stocare propuse. Consensul care a reiesit din aceste discutii este ca protectia radiologica impune doua criterii. Primul este ca nici o metoda de stocare sa nu conduca la un risc individual, acum si in viitor, care sa fie mai mare de un anumit nivel. Pentru stocarea in sol a deseurilor cu activitate scazuta si intermediara, departamentele care dau autorizatii au stabilit ca obiectiv un risc anual maxim de deces de la 1 la 100000, cu limitarea de la 1 la 1000000 pentru un singur depozit.

Punerea in aplicare a acestui obiectiv face ca riscul individual pentru generatiile actuale si viitoare provenind de la stocarea deseurilor sa fie extrem de mic.

Al doilea criteriu consta in aplicarea principiului ca intreaga expunere la radiatii sa fie tinuta la nivel cel mai scazut, ce se poate obtine in mod rezonabil, luand in consideratie factorii economici si sociali. Acest principiu trebuie aplicat deciziilor ce privesc intreaga procedura de administratie a anumitor deseuri (adica tratarea, imobilizarea, impachetarea si stocarea). Aceasta inseamana ca diferitele obtiuni privind administrarea deseurilor trebuie comparate intre ele pe baza riscurilor, costurilor si a altor factori mai putin cuantificabili, dar nu mai putin importanti. O parte a acestei comparatii este de domeniul protectiei radiologice, dar se recunoaste ca alti factori ar putea sa domine decizia finala.

Consideratii sociale

Este greu de prezis conditiile sociale chiar si in urmatorii o suta de ani. Daca luam istoria drept ghid, in aceasta perioada s-ar putea avansa in controlul bolilor maligne astfel incat pericolul potential al radiatiilor sa se reduca. Pe de alta parte, ar putea fi standardele mai strigente privind contaminarea, astfel incat practicile care azi sunt permise sa fie inacceptabile in viitor. Pot aparea deplasari ale populatiei, se poate schimba regimul alimentar si chiar modul de viatza se poate schimba in asa fel incat estimarile prezentului sa nu mai fie valabile. Cu siguranta ca exista mai multe incertitudini in modelarea conditiilor sociale decat sa modelarea fenomenelor fizice mentionate mai sus.

Pentru societate se pune problema ponderii pe care s-o dam acum unei anumite probabilitati matematice privitoare la un efect daunator in viitorul indepartat. Aceasta problema nu este specifica stocarii deseurilor radioactive sau protectiei radiologice, desi a fost in mod particulat scoasa in evidenta aici. Raspunsul cel mai etic ar fi sa presupunem ca actualele conditii ar persista si ca daunele provocate viitoarelor generatii sunt de importanta egala cu daunele provocate actualei generatii, dar o astfel de solutie nu pare rezonabila daca luam in considerare efectele potentiale in viitoarele secole sau milenii.