เมนูนำทาง
กากกัมมันตรังสี
ดูเพิ่มเติม: การจัดการกากกัมมันตรังสีระดับสูง, รายการของเทคโนโลยีการบำบัดกากนิวเคลียร์, และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของพลังงานนิวเคลียร์
ความกังวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจัดการขยะนิวเคลียร์คือผลิตภัณฑ์ฟิชชั่นอายุยืนสองตัว ได้แก่ Tc-99 (ครึ่งชีวิต 220,000 ปี) และ I-129 (ครึ่งชีวิต 15,700,000 ปี), ซึ่งครอบงำกัมมันตภาพรังสีจากเชื้อเพลิงใช้แล้วหลังจากไม่กี่พันปีต่อมา. องค์ประกอบ transuranic เจ้าปัญหาส่วนใหญ่ในเชื้อเพลิงใช้แล้วคือ Np-237 (ครึ่งชีวิตสองล้านปี) และ Pu-239 (ครึ่งชีวิต 24,000 ปี)[25]. กากนิวเคลียร์ต้องการการบำบัดและการจัดการที่มีความซับซ้อนเพื่อที่จะประสบความสำเร็จในการแยกออกจากการมีปฏิสัมพันธ์กับชีวมณฑล(พื้นที่และชั้นบรรยากาศของโลกที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่). สิ่งนี้มักจะจำเป็นในการบำบัด, ตามด้วยกลยุทธ์การจัดการในระยะยาวที่เกี่ยวข้องกับสถานที่จัดเก็บ, การกำจัด, หรือการเปลี่ยนแปลงของของเสียให้อยู่ในรูปแบบที่ไม่เป็นพิษ[26]. รัฐบาลทั่วโลกกำลังพิจารณาช่วงของการจัดการของเสียและตัวเลือกการกำจัด, แม้ว่าจะมีความคืบหน้าที่จำกัดสำหรับการแก้ปัญหาการจัดการของเสียในระยะยาว[27].
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20, มีหลายวิธีของการกำจัดกากกัมมันตรังสีที่ถูกตรวจสอบโดยประเทศนิวเคลียร์[28]. ซึ่งได้แก่
การจัดเก็บระยะยาวของกากกัมมันตรังสีต้องมีการรักษาเสถียรภาพของของเสียให้อยู่ในรูปแบบที่จะไม่ตอบสนองหรือลดเกรดตลอดช่วงเวลา. วิธีหนึ่งที่จะทำเช่นนี้ได้คือการทำให้เป็นก้อน.[31]. ปัจจุบันที่ Sellafield, ของเสียระดับสูง (ของเหลวที่เหลือจากการสกัดรอบแรกของ PUREX ) จะถูกผสมกับน้ำตาลแล้วเผาให้เป็นผง. การเผาให้เป็นผงเป็นการให้ของเสียที่ผ่านหลอดหมุนที่ร้อน. วัตถุประสงค์ของการเผาให้เป็นผงคือการทำให้น้ำระเหยออกจากของเสีย, และตัดไนเตรตของผลิตภัณฑ์ฟิชชั่นเพื่อช่วยให้เกิดความเสถียรของแก้วที่ผลิต[32].
'สะตุ'ที่ได้จะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องเข้าไปในเตาเผาที่ได้รับความร้อนจากการเหนี่ยวนำที่มีเศษแก้วกระจัดกระจายอยู่[33]. แก้วที่ได้จะเป็นสารใหม่ที่มีผลิตภัณฑ์ของเสียทั้งหลายถูกหลอมรวมกันเป็นเมทริกซ์แก้วเมื่อมันแข็งตัว. สารนี้, ในรูปของหลอมละลาย, จะถูกเทลงในภาชนะทรงกระบอกสแตนเลส ("ถัง") ในขั้นตอนเป็นกลุ่ม. เมื่อถูกหล่อเย็น, ของเหลวจะแข็งตัว ("เป็นก้อน") เป็นแก้ว. แก้วดังกล่าว, หลังจากถูกสร้างรูป, จะต้านทานต่อน้ำอย่างสูง[34].
แก้วดังกล่าวจะถูกใส่ไปใน'ถัง'แล้วปิดผนึกด้วยการเชื่อม. จากนั้นถังจะถูกทำความสะอาด, ตรวจสอบว่ามีการปนเปื้อนภายนอกหรือไม่, ถังเหล็กจะถูกนำไปเก็บไว้ในที่เก็บใต้ดิน. ผลิตภัณฑ์ของเสียจะไม่มีการจับต้องเป็นพัน ๆ ปี[35].
แก้วที่อยู่ภายในถังมักจะเป็นสารสีดำมันวาว. การทำงานทั้งหมดนี้ (ในสหราชอาณาจักร) จะทำโดยใช้ระบบ'เซลล์ร้อน'. น้ำตาลจะถูกใส่เข้าไปเพื่อควบคุมสารเคมีรูทีเนียมและเพื่อหยุดการก่อตัวของ RuO4 ระเหยที่ประกอบด้วยไอโซโทปกัมมันตรังสีรูทีเนียม. ในประเทศตะวันตก, แก้วปกติจะเป็นแก้วแบบ borosilicate (คล้ายกับ Pyrex), ในขณะที่ในประเทศในกลุ่มอดีตสหภาพโซเวียตมันเป็นเรื่องปกติที่จะใช้แก้วฟอสเฟต[36]. ปริมาณของผลิตภัณฑ์ฟิชชันในแก้วจะต้องถูกจำกัดเพราะบางสาร(แพลเลเดียม , กลุ่มโลหะ Pt อื่นๆ, และเทลลูเรียม) มีแนวโน้มที่จะสร้างขั้นตอนที่เป็นโลหะซึ่งแยกออกจากแก้ว. การทำให้เป็นก้อนเป็นกลุ่มใหญ่ใช้ไฟฟ้าเพื่อละลายดินและของเสีย, แล้วฝังลงใต้ดิน[37]. ในเยอรมนี โรงงานทำให้เป็นก้อนอยู่ระหว่างการใช้งาน. นี่เป็นการบำบัดของเสียจากโรงงาน reprocessing สาธิตขนาดเล็กที่ถูกปิดตัวลง[32][38].
เป็นเรื่องปกติสำหรับของเสียที่เข้มแข็งขนาดกลางในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ที่จะถูกบำบัดด้วยการแลกเปลี่ยนไอออนหรือวิธีการอื่นที่จะรวมกลุ่มให้กัมมันตภาพรังสีมีปริมาตรน้อยลง. กลุ่มกัมมันตรังสีที่น้อยลงมาก (หลังการบำบัด) มักจะระบายออก. ตัวอย่างเช่น มันเป็นไปได้ที่จะใช้ฟอริกไฮดรอกไซด์ในการรื้อถอนโลหะกัมมันตรังสีออกจากส่วนผสมของน้ำ[39]. หลังจากไอโซโทปรังสีถูกดูดซึมเข้าสู่เฟอริกไฮดรอกไซด์, กากตะกอนที่เกิดขึ้นสามารถเก็บอยู่ในถังโลหะก่อนที่จะถูกนำมาผสมกับซีเมนต์เพื่อสร้างรูปแบบของของเสียที่เป็นของแข็ง. เพื่อให้ได้รับผลการดำเนินงานในระยะยาวที่ดีกว่า (เสถียรภาพทางกลไก) จากรูปแบบดังกล่าว, พวกมันอาจจะถูกทำจากส่วนผสมของเถ้าลอยหรือตะกรันเตาหลอมเหล็ก, และปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์, แทนที่จะเป็นของคอนกรีตธรรมดา (ที่ทำด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์กรวดและทราย)
Synroc (หินสังเคราะห์)ของออสเตรเลียเป็นวิธีที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อไม่ให้มีการเคลื่อนย้ายของเสียดังกล่าวและขั้นตอนนี้ในที่สุดอาจจะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับของเสียพลเรือน (มันกำลังได้รับการพัฒนาขึ้นมาสำหรับของเสียทางทหารของสหรัฐอเมริกา). Synroc ถูกคิดค้นโดยศาสตราจารย์ Ted Ringwood (นักธรณีเคมี) ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย[40]. Synroc ประกอบด้วย pyrochlore และแร่ธาตุชนิด cryptomelane. รูปแบบเดิมของ Synroc (Synroc C) ได้รับการออกแบบมาสำหรับของเสียเหลวระดับสูง (PUREX raffinate) จากเครื่องปฏิกรณ์ light water. แร่ธาตุหลักใน Synroc นี้คือ hollandite (BaAl2Ti6O16), zirconolite (CaZrTi2O7) และ perovskite (CaTiO3). zirconolite และ perovskite เป็นเจ้าภาพสำหรับ actinides. strontium และ barium จะถูกติดแน่นใน perovskite. ซีเซียมจะถูกติดแน่นอยู่ใน hollandite.
ดูเพิ่มเติม: เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่#การกำจัดของเสีย
กรอบเวลาในคำถามเมื่อจัดการกับกากกัมมันตรังสีจะอยู่ในช่วง 10,000 ถึง 1,000,000 ปี[41], ตามการศึกษาที่มีพื้นฐานจากผลกระทบของปริมาณรังสีโดยประมาณ[42]. นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าการคาดการณ์ของความเสียหายต่อสุขภาพสำหรับระยะเวลาดังกล่าวควรได้รับการตรวจสอบขั้นวิกฤต[43][44]. การศึกษาในทางปฏิบัติจะพิจารณาเพียงไม่เกิน 100 ปีเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการวางแผน[45] และการประเมินค่าใช้จ่ายอย่างมีประสิทธิภาพ[46]. พฤติกรรมในระยะยาวของกากกัมมันตรังสียังคงอยู่ภายใต้โครงการวิจัยต่อเนื่องในกระบวนการคาดการณ์ทางด้านธรณีวิทยาของเปลือกโลกหรือ geoforecasting[47].
การจัดเก็บถังแห้งมักจะเกี่ยวข้องกับการนำของเสียออกจากศูนย์รวมเชื้อเพลิงใช้แล้วและทำการปิดผนึกมัน (พร้อมกับก๊าซเฉื่อย) ในถังเหล็กที่วางอยู่ในถังคอนกรีตซึ่งทำหน้าที่เป็นโล่รังสี. มันเป็นวิธีที่ค่อนข้างไม่แพงซึ่งจะสามารถทำได้ในสถานที่กลางหรือสถานที่ที่ติดกันกับสถานที่ตั้งเครื่องปฏิกรณ์. ของเสียสามารถถูกเคลื่อนย้ายออกมาได้อย่างง่ายดายเพื่อทำการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่[48]
กระบวนการของการเลือกสถานที่เก็บลึกใต้ดินขั้นสุดท้ายที่เหมาะสมสำหรับของเสียระดับสูงและเชื้อเพลิงใชัแล้วขณะนี้กำลังได้รับการดำเนินการอยู่ในหลายประเทศ, ซึ่งคาดว่าสถานที่เก็บแรกจะได้รับมอบหมายหลังจากปี 2010. แนวคิดพื้นฐานคือการหาแหล่งก่อตัวทางธรณีวิทยาขนาดใหญ่ที่มั่นคงและใช้เทคโนโลยีการทำเหมืองแร่เพื่อขุดเป็นอุโมงค์หรือใช้เครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่ (คล้ายกับเครื่องที่ใช้ในการเจาะช่องอุโมงค์จากอังกฤษไปฝรั่งเศส) ในการเจาะเป็นโพรงยาว 500 เมตร (1,600 ฟุต)ถึง 1,000 เมตร (3,300 ฟุต) ใต้ผิวดินเพื่อสร้างห้องพักหรือห้องมั่นคงใต้ดินสำหรับเก็บกักกากกัมมันตรังสีระดับสูง. เป้าหมายคือเพื่อแยกกากนิวเคลียร์อย่างถาวรจากสภาพแวดล้อมของมนุษย์. หลายคนยังคงไม่สบายใจกับการหยุดชะงักการดูแลของระบบการกำจัดนี้อย่างกระทันหันโดยแนะนำให้ทำการจัดการและการตรวจสอบที่ยั่งยืนเพื่อเพิ่มการระมัดระวังให้มากยิ่งขึ้น.
เนื่องจากว่าสายพันธุ์กัมมันตรังสีบางสายพันธ์มีครึ่งชีวิตที่ยาวกว่าหนึ่งล้านปี, การรั่วไหลจากภาชนะที่ใส่และอัตราการย้ายถิ่นของ radionuclide แม้ว่าจะต่ำมากก็ตามจะต้องถูกนำมาพิจารณา[49]. นอกจากนี้ มันอาจต้องใช้มากกว่าหนึ่งครึ่งชีวิตจนกระทั่งวัสดุนิวเคลียร์บางส่วนสูญเสียกัมมันตภาพรังสีมากพอที่จะยุติการเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต. การทบทวนของโครงการการกำจัดกากกัมมันตรังสีโดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติสวีเดนในปี 1983 พบว่าการประมาณการของประเทศสำหรับระยะเวลาหลายแสนปี-บางทีอาจจะถึงหนึ่งล้านปี-สำหรับการแยกขยะเป็นสิ่งที่ "มีความจำเป็นต้องมีอย่างเต็มที่."[50]. นอกเหนือจากการเจือจาง, องค์ประกอบที่มีความเสถียรทางเคมีที่เป็นพิษในของเสียบางอย่างเช่นสารหนูยังคงเป็นพิษอยู่ได้ถึงหลายพันล้านปีหรือไม่มีกำหนด[51].
มีการแนะนำให้ทำการกำจัดกากกัมมันตรังสีที่ใต้พื้นมหาสมุทร(อังกฤษ: Ocean floor disposal), โดยพบว่าน้ำที่ลึกลงไปในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไม่ได้มีการแลกเปลี่ยนด้วยน้ำตื้นประมาณ 140 ปีบนพื้นฐานของข้อมูลที่บันทึกปริมาณออกซิเจนในช่วง 25 ปี[52]. การกำจัดใต้พื้นมหาสมุทรพวกนี้รวมถึงการฝังใต้ที่ราบก้นสนมุทรที่มั่นคง, การฝังในเขตมุดตัวของเปลือกโลกที่ค่อยๆพัดพาของเสียลงใต้ผิวเนื้อเปลือกโลก[53][54], และการฝังใต้เกาะธรรมชาติหรือเกาะที่มนุษย์สร้างขึ้นที่อยู่ห่างไกล. ในขณะที่วิธีการเหล่านี้ทั้งหมดมีประโยชน์และจะอำนวยความสะดวกในการแก้ปัญหาระหว่างประเทศที่จะแก้ไขปัญหาการกำจัดกากกัมมันตรังสี, พวกมันยังต้องมีการแก้ไขเพิ่มเติมกฎหมายทะเล[55].
มาตรา 1 (นิยาม), 7, พิธีสารอนุสัญญาว่าด้วยการป้องกันมลพิษทางทะเลโดยการทิ้งของเสียและเรื่องอื่นๆ ปี 1996, (อนุสัญญาทุ่มตลาดลอนดอน) กล่าวว่า:
"ทะเล" หมายถึงน้ำทะเลทั้งหมดนอกเหนือจากน่านน้ำภายในของรัฐ, เช่นเดียวกับพื้นทะเลและดินชั้นล่างของมัน; จะไม่รวมถึงที่เก็บย่อยก้นทะเลที่เข้าถึงได้จากแผ่นดิน".
วิธีการกำจัดของเสียโดยการฝังกลบบนบกที่เป็นข้อเสนอเพื่อกำจัดกากนิวเคลียร์ตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกที่เข้าถึงได้จากภาคพื้นดิน[56] จึงไม่ใช้สิ่งต้องห้ามตามข้อตกลงระหว่างประเทศ. วิธีการนี้ได้รับการอธิบายว่าเป็นวิธีการทำงานได้มากที่สุดของการกำจัดกากกัมมันตรังสี[57], และเป็นศิลปะที่งดงามในด้านเทคโนโลยีการกำจัดกากนิวเคลียร์ของปี 2001[58]. อีกวิธีหนึ่งที่เรียกว่า Remix & Return[59] จะบ่มของเสียระดับสูงกับแร่ยูเรเนียมและจะขัดสีหางแร่เพื่อลดระดับของกัมมันตภาพรังสีให้เหลือเท่าเดิมของแร่ยูเรเนียมดิบ, จากนั้นก็เก็บมันไว้ในเหมืองแร่ยูเรเนียมที่ไม่ได้ใช้งาน. วิธีนี้จะสร้างงานกำจัดของเสียให้กับคนงานเหมืองเป็นสองเท่า, และช่วยอำนวยความสะดวกในวงจรที่เรียกว่า'จากเปลไปที่หลุมฝังศพ'สำหรับวัสดุกัมมันตรังสี แต่จะไม่เหมาะสมสำหรับเชื้อเพลิงใช้แล้วในเครื่องปฏิกรณ์ในกรณีที่ไม่มีการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่, เพราะในตัวมันปรากฏว่ามีส่วนประกอบของธาตุกัมมันตรังสีเป็นพิษสูงเช่นพลูโตเนียม
การกำจัดแบบรูเจาะลึก(อังกฤษ: Deep borehole disposal)เป็นแนวคิดของการกำจัดกากกัมมันตรังสีระดับสูงจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในรูเจาะที่ลึกมากๆ. การกำจัดแบบนี้พยายามที่จะเก็บของเสียที่ลึกมากที่สุดถึง 5 กิโลเมตร (3.1 ไมล์) ใต้พื้นผิวของโลกและอาศัยหลักเบื้องต้นในอุปสรรคอันยิ่งใหญ่ทางธรณีวิทยาธรรมชาติเพื่อเก็บกักของเสียได้อย่างปลอดภัยและถาวรเพื่อที่ว่ามันจะไม่มีโอกาสก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสภาพแวดล้อม. เปลือกโลกประกอบด้วย 120 ล้านล้านตันของทอเรียมและ 40 ล้านล้านตันของยูเรเนียม (ส่วนใหญ่ค่อนข้างมีร่องรอยความเข้มข้นแต่ละตัวของจำนวนส่วนต่อล้าน บวกกับมากกว่า 3*1019 ตันมวลของเปลือกโลก), ท่ามกลางไอโซโทปรังสีธรรมชาติอื่นๆ[60][61][62]. เนื่องจากชิ้นส่วนของนิวไคลด์ที่เสื่อมสลายต่อหน่วยของเวลาจะแปรผกผันกับครึ่งชีวิตของไอโซโทป, กัมมันตภาพรังสีสัมพันธ์ของปริมาณไอโซโทปรังสีที่มนุษย์สร้างขึ้นที่น้อยกว่า (เป็นจำนวนหลักพันแทนที่จะเป็นล้านล้านตัน) จะลดลงทันทีที่ไอโซโทปที่มีครึ่งชีวิตที่สั้นมากๆกว่ากลุ่มของไอโซโทปรังสีธรรมชาติที่สลายตัวไป
ในเดือนมกราคม 2013, สภามณฑลคัมเบรีปฏิเสธข้อเสนอของรัฐบาลกลางสหราชอาณาจักรที่จะเริ่มต้นการทำงานของสถานที่ทิ้งกากนิวเคลียร์ที่เก็บอยู่ใต้ดินใกล้กับอุทยานแห่งชาติ Lake District. "สำหรับชุมชนเจ้าของพื้นที่ใดๆ จะมีแพคเกจผลประโยชน์ของชุมชนที่สำคัญที่มีมูลค่าหลายร้อยล้านปอนด์" เอ็ด ดาวี่ เลขาธิการกระทรวงพลังงานกล่าง, แต่กระนั้น, ผู้ออกเสียงท้องถิ่นโหวต 7-3 คัดค้านการต่อเนื่องของงานวิจัย, หลังจากได้ยินหลักฐานการติดต่อจากนักธรณีวิทยาอิสระว่า "ชั้นดินที่ร้าวของเขตทำให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะมอบความไว้วางใจที่จะมีวัสดุที่เป็นอันตรายและมีพิษอยู่นานนับพันปีดังกล่าว"[63][64].
บทความหลัก: การแปลงร่างนิวเคลียร์
มีข้อเสนอมานานแล้วสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ที่บริโภคกากนิวเคลียร์และแปลงร่างมันให้เป็นกากนิวเคลียร์อย่างอื่นที่เป็นอันตรายน้อยกว่า. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องปฏิกรณ์แบบ Integral Fast เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ถูกนำเสนอ, ที่มีวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ไม่ผลิตของเสีย transuranic และในความเป็นจริง, อาจจะกินของเสีย transuranic ด้วยซ้ำ. มันดำเนินการไปได้ไกลจนถึงการทดสอบขนาดใหญ่, แต่ถูกยกเลิกไปโดยรัฐบาลสหรัฐ. อีกวิธีหนึ่ง, ถือว่าปลอดภัยกว่า แต่ต้องมีการพัฒนามากขึ้น, คือการอุทิศให้เครื่องปฏิกรณ์แบบกึ่งวิกฤต(อังกฤษ: subcritical reactor) ทำงานโดยเฉพาะกับการแปลงร่างขององค์ประกอบ transuranic ที่เหลือตกค้างอยู่
ไอโซโทปที่พบในกากนิวเคลียร์และที่เป็นตัวแทนถึงความกังวลในแง่ของการขยายการใช้งานคือ Pu-239. ปริมาณโดยประมาณของพลูโตเนียมทั้งหมดในโลกเมื่อปี 2000 คือ 1,645 เมตริกตัน, ในจำนวนนั้น 210 MT ได้ถูกแยกออกจากกันโดยการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่[ต้องการอ้างอิง]. คลังสำรองขนาดใหญ่ของพลูโตเนียมเป็นผลมาจากการผลิตตัวมันภายในเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงและจากการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่ของพลูโตเนียมเกรดอาวุธในโครงการผลิตอาวุธ. ตัวเลือกสำหรับการกำจัดพลูโตเนียมนี้คือการใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเบา (LWR) ดั้งเดิม. หลายประเภทของเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพการทำลายพลูโตเนียมที่แตกต่างกันอยู่ระหว่างการศึกษา. ดูการแปลงร่างนิวเคลียร์.
การแปลงร่างเป็นสิ่งต้องห้ามในสหรัฐอเมริกาในเดือนเมษายนปี 1977 โดยประธานาธิบดีคาร์เตอร์เนื่องจากอันตรายจากการแพร่กระจายของพลูโตเนียม[65], แต่ประธานาธิบดีเรแกนยกเลิกการห้ามในปี 1981[66]. เนื่องจากการสูญเสียและความเสี่ยงทางเศรษฐกิจ, การก่อสร้างโรงงาน reprocessing ในช่วงเวลานี้ไม่สามารถกลับมาทำงานต่อได้. เนื่องจากความต้องการพลังงานที่สูง, งานตามวิธีการได้ถูกดำเนินการต่อในสหภาพยุโรป. สิ่งนี้มีผลให้เกิดเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่องานวิจัยในทางปฏิบัติที่เรียกว่า Myrrha ที่ทำให้การแปลงร่างเป็นไปได้. นอกจากนี้โปรแกรมการวิจัยใหม่ที่เรียกว่า ACTINET ได้รับการเริ่มต้นในสหภาพยุโรปเพื่อให้การแปลงร่างขนาดใหญ่ระดับอุตสาหกรรมเป็นไปได้. ตามที่โครงการหุ้นส่วนพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลกปี 2007 (อังกฤษ: Global Nuclear Energy Partnership (GNEP)) ของประธานาธิบดีบุช, สหรัฐอเมริกาในขณะนี้กำลังส่งเสริมอย่างแข็งขันในการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแปลงร่างที่จำเป็นในการลดอย่างโดดเด่นของปัญหาการบำบัดกากนิวเคลียร์[67].
นอกจากนี้ยังมีการศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่เรียกว่า "เตาเผา actinide" ที่เครื่องปฏิกรณ์พลาสม่าฟิวชั่นเช่นในtokamak, อาจถูก "โด๊ป" ด้วยจำนวนน้อยของอะตอม transuranic "ส่วนน้อย" ซึ่งจะถูกแปลงร่าง (หมายถึงการฟิชชั่นในกรณี actinide) ให้เป็นองค์ประกอบที่เบากว่าในระหว่างการระดมโจมตีอย่างต่อเนื่องของพวกมันโดยนิวตรอนพลังงานสูงมากที่ผลิตโดยการฟิวชั่นของดิวเทอเรียมและทริเทียมในเครื่องปฏิกรณ์. การศึกษาที่ MIT พบว่ามีเพียง 2 หรือ 3 เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นเท่านั้นที่มีพารามิเตอร์ที่คล้ายกับของเครื่องปฏิกรณ์เพื่อการทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์นานาชาติ(อังกฤษ: International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)) ที่สามารถแปลงร่างทั้งหมดของการผลิต actinide ส่วนน้อยประจำปีจากทั้งหมดของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบาที่ดำเนินงานในปัจจุบันในกองทัพเรือสหรัฐอเมริกาในขณะเดียวกันกับการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 1 กิกะวัตต์จากเครื่องปฏิกรณ์แต่ละตัว[68].
บทความหลัก: การนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่
อีกตัวเลือกหนึ่งคือการหาทางใช้งานสำหรับไอโซโทปในกากนิวเคลียร์เพื่อที่จะนำมันกลับมาใช้อีก[69]. ที่ทำไปแล้ว, ซีเซียม 137, strontium-90 และไอโซโทปบางตัวอื่นๆจะถูกสกัดออกเพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรมบางอย่างเช่นการฉายรังสีอาหารและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรดิโอไอโซโทปเทอร์โมอิเล็กทริก. อย่างไรก็ตาม การนำกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการจัดการกับไอโซโทปรังสี, แต่มันจะช่วยลดปริมาณของเสียที่ถูกผลิตขึ้น.
วิธีการผลิตไฮโดรคาร์บอนโดยใช้นิวเคลียร์ช่วย(อังกฤษ: The Nuclear Assisted Hydrocarbon Production Method)[70], ยื่นขอสิทธิบัตรแคนาดาเลขที่ 2659302, เป็นวิธีการจัดเก็บชั่วคราวหรือถาวรของวัสดุกากนิวเคลียร์ที่ประกอบไปด้วยการวางวัสดุของเสียในพื้นที่เก็บหรือรูเจาะหนึ่งที่หรือมากกว่าหนึ่งที่, โดยพื้นที่เก็บหรือรูเจาะดังกล่าวจะถูกสร้างเขัไปในแหล่งก่อตัวของน้ำมันที่ไม่ปกติ(อังกฤษ: unconventional oil formation). การไหลของความร้อนของวัสดุของเสียจะทำให้แหล่งก่อตัวแตกหักและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและ/หรือทางเคมีของวัสดุไฮโดรคาร์บอนภายในแหล่งก่อตัวใต้ดินเพื่อยอมให้ทำการกำจัดวัสดุที่ถูกเปลี่ยนแปลงนั้น. ส่วนผสมของสารไฮโดรคาร์บอน, ไฮโดรเจนและ/หรือของเหลวสะสมอื่น ๆ จะถูกผลิตจากแหล่งก่อตัว. กัมมันตภาพรังสีของกากกัมมันตรังสีระดับสูงช่วยต้านทานการขยายการใช้งานของพลูโตเนียมที่วางอยู่ในขอบของพื้นที่เก็บหรือส่วนที่ลึกที่สุดของรูเจาะ
เครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder สามารถทำงานบน U-238 และองค์ประกอบ transuranic ซึ่งประกอบด้วยส่วนใหญ่ของกัมมันตภาพรังสีของเชื้อเพลิงใช้แล้วในช่วงเวลา 1,000-100,000 ปี
การกำจัดในอวกาศเป็นที่น่าสนใจเพราะมันถอดกากนิวเคลียร์ออกจากโลก. แต่ก็มีข้อเสียอย่างมีนัยสำคัญเช่นศักยภาพสำหรับความล้มเหลวหายนะของยานส่ง, ซึ่งสามารถแพร่กระจายสารกัมมันตรังสีออกสู่บรรยากาศและทั่วโลก. การส่งขึ้นไปจะต้องทำหลายครั้งมากเพราะไม่มีจรวดเครื่องใหนที่จะสามารถบรรทุกวัสดุจำนวนมากเมื่อเทียบกับปริมาณของเสียทั้งหมดที่จะต้องถูกกำจัด. วิธีนี้ทำให้ข้อเสนอเป็นไปไม่ได้ในเชิงเศรษฐกิจและมันจะเพิ่มความเสี่ยงของความล้มเหลวของการส่งขึ้นไปอย่างน้อยหนึ่งครั้งหรือมากกว่า[71]. เพื่อที่จะทำให้เรื่องนี้ยุ่งยากขึ้นไปอีก, ข้อตกลงระหว่างประเทศในการควบคุมโปรแกรมดังกล่าวจะต้องมีการจัดตั้งขึ้น[72]. ค่าใช้จ่ายและความน่าเชื่อถือที่เพียงพอของระบบการส่งจรวดที่ทันสมัยสำหรับการกำจัดในอวกาศเป็นหนึ่งของแรงจูงใจที่จะให้ความสนใจระบบการส่งยานอวกาศที่ไม่ใช้จรวดเช่น mass drivers, ลิฟต์อวกาศ, และข้อเสนออื่น ๆ
ดูเพิ่มเติม: การจัดการกากกัมมันตรังสีระดับสูง
ประเทศส่วนใหญ่ล้ำหน้าไปมากกว่าประเทศสหรัฐอเมริกาในแผนการพัฒนาสำหรับการกำจัดกากกัมมันตรังสีระดับสูง. สวีเดนและฟินแลนด์ไปไกลที่สุดพร้อมกับการให้คำมั่นในการใช้เทคโนโลยีการกำจัดเฉพาะอย่าง, ในขณะที่คนอื่นๆแปรรูปเชื้อเพลิงใช้แล้วหรือทำสัญญากับฝรั่งเศสหรือสหราชอาณาจักรในการที่จะทำมัน, เอาผลที่ได้คือพลูโตเนียมและของเสียระดับสูงกลับ. "ปริมาณพลูโตเนียมคงค้างที่เพิ่มขึ้นจากการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่ที่กำลังพัฒนาขึ้นในหลายประเทศ ... มันเป็นที่น่าสงสัยว่าการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่เป็นสิ่งที่สมควรทำในด้านเศรษฐกิจหรือไม่ในสภาพแวดล้อมปัจจุบันที่ยูเรเนียมมีราคาถูก"[73].
ในหลายประเทศในยุโรป (เช่นอังกฤษ, ฟินแลนด์, เนเธอร์แลนด์, สวีเดนและสวิส) ความเสี่ยงหรือการจำกัดการโด๊ปของสมาชิกของประชาคมที่สัมผัสกับรังสีจากสิ่งอำนวยความสะดวกที่ปล่อยกากนิวเคลียร์ระดับสูงในอนาคตมีความเข้มงวดมากขึ้นกว่าที่ได้รับการแนะนำโดย 'คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสี'หรือที่ถูกนำเสนอในสหรัฐอเมริกา. ข้อจำกัดของยุโรปมักจะเข้มงวดกว่ามาตรฐานที่แนะนำในปี 1990 โดยคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสีถีง 20 เท่า และเข้มงวดมากกว่าถึงสิบเท่าของมาตรฐานที่เสนอโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมสหรัฐ (EPA) สำหรับคลังเก็บของเสียนิวเคลียร์ที่ Yucca Mountain สำหรับ 10,000 ปีแรกหลังจากปิดคลัง[74].
มาตรฐาน EPA ของสหรัฐอเมริกาที่ถูกนำเสนอสำหรับมากกว่า 10,000 ปีจะเขัมงวดกว่า 250 เท่าของขีดจำกัดยุโรป[74]. EPA สหรัฐอเมริกาเสนอข้อกำหนดทางกฎหมายสูงสุดที่ 3.5 millisieverts (350 millirem) ในแต่ละปีให้กับประชาชนในท้องถิ่นหลังจาก 10,000 ปี, ซึ่งจะขึ้นไปหลายเปอร์เซ็นต์ของ[คลุมเครือ]การสัมผัสที่ได้รับในปัจจุบันโดยบางประชากรในภูมิภาคที่โดนรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติที่สูงที่สุดในโลก, แม้ว่า DOE ของสหรัฐได้ทำนายว่า ปริมาณรังสีที่ได้รับจะต่ำกว่าขีดจำกัดนั้นมากก็ตาม[75]. ในช่วงระยะเวลาหลายพันปี, หลังจากที่ไอโซโทปรังสีที่มีครึ่งชีวิตระยะสั้นที่แข็งขันที่สุดมีการสลายฝัง, การฝังกากนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาจะเพิ่มกัมมันตภาพรังสีในด้านบน 2000 ฟุตของหินและดินในประเทศสหรัฐอเมริกาในพื้นที่ (10 ล้านกิโลเมตร2) หรือ ≈ 1 ใน 10 ล้านส่วนของปริมาณสะสมของไอโซโทปรังสีตามธรรมชาติโดยปริมาตร, แต่บริเวณใกล้เคียงของสถานที่ตั้งน่าจะมีความเข้มข้นของไอโซโทปรังสีเทียมใต้ดินที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยดังกล่าว[76].
หลังจากการคัดค้านอย่างรุนแรงเกี่ยวกับแผนและการเจรจาระหว่างประเทศมองโกเลียกับประเทศญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกาในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกกากนิวเคลียร์ในประเทศมองโกเลีย, มองโกเลียได้หยุดการเจรจาทั้งหมดในเดือนกันยายน 2011. การเจรจาเหล่านี้เริ่มต้นหลังจากรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา นายแดเนียล บี Poneman เยือนมองโกเลียในเดือนกันยายน 2010. การเจรจาถูกจัดขึ้นในกรุงวอชิงตันดีซีระหว่างเจ้าหน้าที่ของประเทศญี่ปุ่น, สหรัฐอเมริกาและมองโกเลียในเดือนกุมภาพันธ์ 2011. หลังจากนี้ สหรัฐอาหรับเอมิเรต (UAE), ซึ่งต้องการซื้อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จากมองโกเลีย, ได้เข้าร่วมในการเจรจา. การเจรจาถูกเก็บเป็นความลับ, และถึงแม้ว่า หนังสือพิมพ์ข่าวรายวัน Mainichi ได้รายงานเรื่องนี้ในเดือนพฤษภาคม. มองโกเลียปฏิเสธอย่างเป็นทางการของการมีอยู่ของการเจรจาเหล่านี้. แต่ด้วยอาการตกใจกับข่าวนี้, ประชาชนชาวมองโกเลียประท้วงต่อต้านแผนการและเรียกร้องให้รัฐบาลถอนแผนและเปิดเผยข้อมูล. ประธานาธิบดีมองโกเลีย Tsakhia Elbegdorj ออกคำสั่งประธานาธิบดีเมื่อวันที่ 13 กันยายนห้ามการเจรจาต่อรองกับรัฐบาลต่างประเทศหรือองค์การระหว่างประเทศเกี่ยวกับแผนของการจัดเก็บกากนิวเคลียร์ในประเทศมองโกเลีย[77]. รัฐบาลมองโกเลียได้กล่าวหาว่าหนังสือพิมพ์ในการแจกจ่ายข้อเรียกร้องอันเป็นเท็จไปทั่วโลก. หลังจากคำสั่งของประธานาธิบดี, ประธานาธิบดีของมองโกเลียได้ไล่ออกบุคคลที่คาดว่ามีส่วนเกี่ยวข้องในการเจรจาเหล่านี้.
บทความหลัก: การทิ้งของเสียที่เป็นพิษโดย 'Ndrangheta
เจ้าหน้าที่ในอิตาลีกำลังสืบสวน 'Ndrangheta ตระกูลมาเฟียใยข้อหาค้าขายและการลักลอบทิ้งกากนิวเคลียร์ผิดกฎหมาย. ตามที่ whistleblower, ผู้จัดการคนหนึ่งของหน่วยงานวิจัยพลังงานของอิตาลี (Enea) ได้จ่ายเงินให้ตระกูลนี้เพื่อกำจัด 600 ถังของของเสียที่เป็นพิษและปนเปื้อนกัมมันตรังสีจากอิตาลี, สวิส, ฝรั่งเศส, เยอรมนีและสหรัฐอเมริกาด้วยมีโซมาเลียเป็นปลายทาง, ที่ซึ่งของเสียจะถูกฝังหลังจากซื้อตัวนักการเมืองท้องถิ่น. อดีตลูกจ้างหลายคนของ Enea ถูกสงสัยว่าจ่ายเงินให้อาชญากรเพื่อให้ของเสียออกไปจากมือของพวกเขาในช่วงปี 1980s และ 1990s. การจัดส่งไปโซมาเลียได้ทำอย่างต่อเนื่องในช่วงปี 1990s, ในขณะที่ตระกูล 'Ndrangheta ยังขนส่งของเสียเป็นจำนวนมาก, รวมทั้งของเสียกัมมันตรังสีจากโรงพยาบาล, และส่งพวกมันลงไปที่พื้นทะเลนอกชายฝั่ง Calabrian[78]. ตามที่กลุ่มสิ่งแวดล้อม Legambiente, อดีตสมาชิกหลายคนของ 'Ndrangheta ได้กล่าวว่าพวกเขาถูกจ้างให้ไปจมเรือที่มีวัสดุกัมมันตรังสีในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา[79].
เมนูนำทาง
กากกัมมันตรังสีใกล้เคียง
แหล่งที่มา
WikiPedia: กากกัมมันตรังสี