Odpad na vysoké úrovni - High-level waste - Wikipedia

Viz také: Nakládání s radioaktivními odpady na vysoké úrovni
The Hanford stránky představuje 7-9 procent amerického vysoce radioaktivního odpadu podle objemu. Jaderné reaktory lemují břeh řeky v Hanfordu podél řeky Columbia River v lednu 1960.

Odpad na vysoké úrovni (HLW) je typ jaderný odpad vznikající přepracováním vyhořelého jaderného paliva.[1] Existuje ve dvou hlavních formách:

Tekutý vysoce aktivní odpad se obvykle dočasně drží v podzemních nádržích, dokud nedojde k vitrifikaci. Většina vysoce aktivního odpadu vytvářeného společností Projekt Manhattan a zbraňové programy studená válka v této podobě existuje, protože financování dalšího zpracování obvykle nebylo součástí původních zbrojních programů. Zvažuje se jak vyhořelé jaderné palivo, tak vitrifikovaný odpad [2] jako vhodné formy pro dlouhodobé ukládání po období dočasného skladování v případě vyhořelého jaderného paliva.

HLW obsahuje mnoho z štěpné produkty a transuranický prvky generované v jádro reaktoru a je to druh jaderného odpadu s nejvyšší aktivitou. HLW tvoří více než 95% celkové radioaktivity vyrobené v procesu jaderné energie. Jinými slovy, zatímco většina jaderného odpadu je nízko a středně aktivním odpadem, jako jsou ochranné oděvy a vybavení, které byly kontaminovány radiací, většina radioaktivita vyrobené z procesu výroby jaderné energie pochází z vysoce aktivního odpadu.

V USA činí HLW z přepracování vyhořelého paliva z elektráren méně než 1% z celkového objemu US HLW; zbytek souvisí s obranou.[3] Některé další země, zejména Francie, přepracovávají komerční vyhořelé palivo.

Vysokoaktivní odpad je velmi radioaktivní, a proto vyžaduje speciální stínění během manipulace a přepravy. Zpočátku také potřebuje chlazení, protože generuje velké množství tepla. Většina tepla, přinejmenším po rozpadu krátkodobých nuklidů, pochází z produkty štěpení se středně dlouhou životností cesium-137 a stroncium-90, které mají poločasy řádově 30 let.

Typický velký jaderný reaktor o výkonu 1 000 MWe produkuje 25–30 tun vyhořelé palivo za rok.[4] Pokud by palivo bylo přepracováno a vitrifikovaný, objem odpadu by byl jen asi tři metry krychlové ročně, ale rozkladné teplo by bylo téměř stejné.

Obecně se uznává, že konečný odpad bude odstraněn v a hlubinné úložiště a mnoho zemí vypracovalo plány pro takové stránky, včetně Finsko, Francie, Japonsko, Spojené státy a Švédsko.

Definice

Dlouho žil štěpné produkty
Nuklidt​1⁄2VýtěžekRozklad
energie[a 1]		Rozklad
režimu
(Ma )(%)[a 2](keV )
99Tc0.2116.1385294β
126Sn0.2300.10844050[a 3]βy
79Se0.3270.0447151β
93Zr1.535.457591βγ
135Čs2.36.9110[a 4]269β
107Pd6.51.249933β
129Já15.70.8410194βγ
  1. ^ Energie rozpadu je rozdělena mezi β, neutrino a γ, pokud existují.
  2. ^ Na 65 teplotních neutronových štěpení U-235 a 35 Pu-239.
  3. ^ Má energii rozpadu 380 keV,
    ale produkt rozpadu Sb-126 má energii rozpadu 3,67 MeV.
  4. ^ Nižší v tepelném reaktoru, protože předchůdce absorbuje neutrony.
Středně dlouhý
štěpné produkty
Podpěra:
Jednotka:		t½
(A )		Výtěžek
(%)		Q *
(keV )		βγ *
155Eu4.760.0803252βγ
85Kr10.760.2180687βγ
113 mCD14.10.0008316β
90Sr28.94.5052826β
137Čs30.236.3371176βy
121 mSn43.90.00005390βγ
151Sm88.80.531477β

Vysokoaktivním odpadem je vysoce radioaktivní odpad vznikající při přepracování vyhořelého jaderného paliva, včetně kapalného odpadu vznikajícího přímo při přepracování a veškerého pevného materiálu získaného z takového kapalného odpadu, který obsahuje štěpné produkty v dostatečných koncentracích; a další vysoce radioaktivní materiál, který je v souladu se stávajícími zákony stanoven tak, že vyžaduje trvalou izolaci.[5]

Vyhořelé (použité) palivo reaktoru.

Odpadní materiály z přepracování.






Likvidace

Hlavní článek: Nakládání s radioaktivními odpady na vysoké úrovni
Bazén s vyhořelým palivem

Vysokoaktivní radioaktivní odpad je skladován po dobu 10 nebo 20 let bazény vyhořelého paliva, a poté je lze vložit skladování v suchém sudu zařízení.

V roce 1997 činila ve 20 zemích, které tvoří většinu světové výroby jaderné energie, skladovací kapacita vyhořelého paliva v reaktorech 148 000 tun, z čehož 59% bylo využito. Skladovací kapacita mimo reaktor byla 78 000 tun a bylo využito 44%.[6] S ročními přírůstky přibližně 12 000 tun nejsou problémy s konečnou likvidací naléhavé.

Viz také

Poznámky

  1. ^ M.I. Ojovan a W.E. Závětří. Úvod do imobilizace jaderného odpadu. Elsevier, Amsterdam (2005)
  2. ^ Nakládání s radioaktivním odpadem
  3. ^ US EPA, Vyhořelé jaderné palivo a radioaktivní odpad na vysoké úrovni, www.epa.gov
  4. ^ WNO nakládání s RAO
  5. ^ Dept of Energy - RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT MANUAL - DOE M 435.1-1
  6. ^ "Radioaktivní odpad". martinfrost.ws. Archivovány od originál dne 3. prosince 2012. Citováno 16. dubna 2013.

Reference

  • Fentiman, Audeen W. a James H. Saling. Nakládání s radioaktivním odpadem. New York: Taylor & Francis, 2002. Druhé vydání.
  • Velký, John H. Rizika a rizika vyplývající z přepravy ozářeného paliva a jaderných materiálů ve Velké Británii R3144-A1, březen 2006 [1]

externí odkazy