آلودگی های هسته ای و خطرات زیست محیطی زباله های آن

نوشته و تهیه اقدس محمدی

آلودگی های هسته ای:

به مجموعه ی آلودگی هایی گفته می شودکه براثرفعالیت های هسته ای(گداخت هسته ای وشکافت هسته ای)واردمحیط می شوند.

عوارض انرژی هسته ای:

1-    خطر تجهیزات الكترونی

2-    سوانح هسته ای

3-    بیماری پرتوتابی

4-    تاثیرات نامطلوب بر بهداشت و سلامت

5-    تاثیرهای نامطلوب بر حیات گیاهی و جانوری

به طور کلی در تماس با مواد رادیواکتیو ۲ نوع آلودگی وجود دارد:

1-    سطح پائین: که بیشتر در مصارف پزشکی نظیر رادیولوژی، پرتودرمانی و اشعه ایکس وجود دارد. در این سطح، به دلیل آن که مواد رادیواکتیو، عمر کوتاهی دارند، خیلی سریع از بین می‌روند.

2-    سطح بالا:که در اثر حضور در مرکز راکتور هسته‌ای به وجود می‌آید، مواد رادیواکتیوی نظیر اورانیوم، پلوتونیوم و دیگر عناصر رادیو اکتیوی به هنگام شکافت هسته‌ای تولید می‌شوند. بسیاری از عناصر تولید شده در این فرایند نیمه عمر بالایی دارند. بعضی از این مواد تا صدها سال نیز وجود دارند که وجود آنها صدمات جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد می‌کند.

آثار آلودگي هسته اي برروی انسان:

الف - اثرات نسلي:

تغيير سرعت موتاسيون ژنهاي سلولهاي جنسي، اساس اثرات نسلي تشعشعات راديو اكتيو است. هر تغييري در موتاسيون ژنها زيان آور است. «سازمان ملي حفاظت در برابر تشعشعات» امريكا، از نظر ژنتيكي رابطه ميان دوز و اثر را خطي مي‌داند يعني هر مقدار از تشعشعات مواد راديو اكتيو براي انسان مضر است .

به طور كلي متخصصين ژنتيك عقيده دارند كه:

1-    بيشتر بودن از آستانه مجاز اشعه يونيزان، براي ايجاد اثر زيان‌آور، لازم نيست و هر مقدار از اين اشعه‌ها مضر است. 

2-    اكثر آسيب‌هاي سلول غير قابل برگشت هستند

3-    -تغييرات غير عادي روي فرزندان والديني كه در معرض تابش تشعشعات راديو اكتيو قرار گرفته‌اند، در نتيجه آسيب ژنتيكي است.

4-    بطور كلي موتاسيونها موجب كوتاه شدن عمر، افزايش حساسيت به بيماريها، كاهش باروري و معمولاً اثرات پوشيده و غير قابل تشخيص مي‌شوند.

ب-اثرات شخصي:

اثر حاد تشعشعات راديو اكتيو، به علت تابش مقدار زيادي اشعه در مدت كوتاهي است؛ مانند حوادث ناشي از عيوب رآكتورهاي اتمي و انفجارهاي اتمي. 

با توجه به اينكه تشعشعات مواد راديواكتيو، مواد را يونيزه مي‌كنند و بدن موجودات زنده نيز از مواد شيميايي مختلف تشكيل شده است، شدت آسيب سلولها به مقدار انرژي مجذوب در مدت معين بستگي دارد و حساسيت نسوجي چون مغز استخوان، تخمدانها و بيضه‌ها نسبت به تشعشعات بيشتر است.

زباله های هسته ای

ضایعات هسته ای:

ضایعات هسته ای (Nuclear waste) به‌عنوان پس مانده‌های آزمایشات تحقیقاتی در کشاورزی، در صنعت، پزشکی، نظامى و محصول فرعی فرایند تولید انرژی هسته‌ای همواره ناخواسته تولید می‌شوند.

زباله های رادیواکتیو براساس مقدار و نوع ماده رادیواکتیو به 3 گروه تقسیم می‌شوند:

Low-Level-1

Intermediate-Level-2

High-Level-3

Low-Level

زباله های سطح پایین از نوع بی خطرترین مواد رادیواکتیو هستند که مدت زمان بسیار کوتاهی توانایی تشعشع دارند. لباس کارکنان درگیر با این مواد، ابزار و تجهیزات کاری آنها، فیلترها و ... از این دسته مواد هستند. این نوع از زباله ها نیازی به محافظت های مخصوص ندارند، اما آنگونه هم نیستند که مانند زباله های عادی با آنها برخورد شود. آنها معمولآ سوزانده می شوند و در عمق کم دریا یا خشکی دفن می شوند.

Intermediate-Level

این دسته از زباله ها شامل موادی مانند پسابهای شیمایی، روکش فلزی سوختها و بسیاری از مواد زائد نیروگاههای اتمی هستند. این نوع مواد دارای عمر کوتاه تشعشع هستند اما لازم است که توسط پوشش های مخصوص محافظت یا Shield شوند، چرا که در عمر محدود خود تشعشع قابل توجه دارند، لذا این مواد را معمولآ در میان بلوک های بتون قرار می دهند و در مکانهای مخصوص انبار می کنند

High-Level

از نمونه این نوع از زباله ها می توان دقیقآ به تفاله های سوخت هسته ای رآکتورها اشاره کرد، که شرایط نگهداری بسیار سخت تر و پر هزینه تری دارند. آنها باید با پوشش های مخصوص، محافظت یا Shield شوند و سپس در دماهای زیر صفر در انبارهایی در عمق حد اقل 1.5 کیلومتری زمین نگهداری شوند.

روش های دفع زباله های هسته ای

روش های مختلف دفع زباله های اتمی:

زباله های رادیواکتیو جامد به چند طریق زیر قابل دفع هستند:

1-    ذخیره موقت مواد.

2-    ذخیره نهایی مواد به شکلی که قابل دسترس می باشند.

3-    دفع پسماندها در یخچالهای طبیعی(نظیر قطب شمال(

4-    دفع پسماندها در دریاها و اقیانوسها(روش غیر مجاز(

5-    دفع پسماندها در فضا (روش غیر مجاز(

روشهای پردازش و دفع ضایعات هسته‌ای:

امروزه روشهای پردازش و دفع ضایعات هسته‌ای نوین عبارتند از:

فشرده سازی  Compaction-1

پردازش شیمیایی Chemical treatment-2

 شیشه سازی Vitrification-3

محفوظ سازی Canning and sealing with concrete-4

ذخیره سازی Storage-5

بهترین مناطقی که می توانند زباله های جامد هسته ای را در خود جای دهند به این شرح هستند: 

نمک زارها به شکل بسترهای ضخیم.

سنگهای رسی حاصل از ته نشینی رس تحت فشار.

صخره های کریستالی بسیار سخت نظیر صخره های گرانیتی بوجود آمده در دمای زیاد.

منابع سنگهای آهکی و دولومیتی شکل گرفته تحت فشار

روش های مختلف دفع زباله های اتمی:

الف – ذخیره موقت مواد

ب – ذخیره نهایی مواد به شکلی که قابل دسترسی باشند.

بحث ونتیجه گیری:

انرژی هسته ای با وجود اینکه در حل بحران انرژی تاثیراتی دارد ولی در مقابل علاوه بر غیراقتصادی بودن، معضلات جدیدی را پیش روی بشر قرار داده است. اوایل هنگام استفاده از انرژی هسته ای، که آن را درمان همه مشکلات تولید برق در جهان می پنداشتند، توجه زیادی به نیاز آینده بشر برای دفع زباله های آن نمی شد. اکثر تصمیم گیران انتظار داشتند که علم بشری در آینده، پاسخ این سئوال را بیابد. 

ولی اکنون پس از گذشت نیم قرن ذخیره سازی نامناسب زباله ها همچنان ادامه دارد و هنوز راه حل جدیدی برای مشکلات آن ارائه نشده است.

چالش های پیش رو:

1-    خیلی ساده انگارانه است که فکر کنیم بشر می تواند زباله های رادیوآکتیو هسته ای را به مدت 240000 سال در جایی امن و بدون آسیب رساندن به طبیعت، دفن و حفظ نماید.

2-    چه کسی درمقابل مشکلاتی که به 6800 نسل آینده تحمیل خواهدشد، مسئولیتی را برعهده خواهد گرفت؟ 

3-    چه نوع سیستم علامت خطری را که معتبرباشد، برای این دوران طولانی نصب خواهیم کرد؟ 

4-    چه کسی هزینه های سرسام آور حاصل از رعایت نکات ایمنی انبارهای مناطق دفن زباله ها را بر عهده خواهد گرفت؟

5-    هیچکس این زباله های به شدت رادیوآکتیو شده را نمی خواهد!!!!

6-    هنوز هیچ راه حلی برای از بین بردن اشعه های رادیواکتیو زباله های اتمی که قادرند بیش از 240000 سال بطور خطرناک عمر کنند، وجود ندارد.

7-    حمل و نقل زباله ها دارای خطرات زیادی می باشد.

8-    معادن اورانیوم و کارخانه های غنی سازی آن، مواد رادیوآکتیو و تشعشعات اتمی زیادی را در محیط زیست پخش می کنند.

9-    آيا داشتن نيروى هسته اى براى كشورى غنى از نظر منابع انرژى مانند ايران با توجه به تمام موارد ذكر شده در بالا ضرورى، ايمن و مقرون به صرفه است؟ 

انتقادات:

آنچه که به عنوان " منطق " از سوی هواداران صنایع هسته ای بیان می شود:

الف ـ بازیافت و بهره وری دوباره زباله ها،

ایراد این منطق: از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، و درصد استهلاک رآکتورها خیلی بالاست .

ب ـ ترانس موتاسیون یا پرتاب تشعشعی ایزوتوپ ها به قصد کوتاه نمودن عمر مواد رادیواکتیو.

ایراد این منطق: این تکنیک برای وارد شدن به عرصه تجاری و صنعتی، روشی بسیار پیچیده و خیلی گران است.