¿Por qué los desechos radiactivos no se diluyen simplemente hasta estar por debajo del límite biológicamente seguro?

Answer 1

Hay muchas razones para no hacerlo, entre ellas, que se sabe muy bien cómo deshacerse de los desechos de una manera mucho mejor. No hay necesidad de hacer un gran desastre. Existen múltiples formas de lidiar con los desechos a largo plazo, todas muy bien investigadas.

En mi opinión, una de las mejores razones para no simplemente diluir los residuos y verterlos en los océanos o dispersarlos es que este llamado residuo radiactivo no es realmente un residuo, sino que aún le queda una enorme cantidad de energía para ser extraído de ella. En realidad debería llamarse combustible nuclear parcialmente quemado, no desecho nuclear.

El principal problema con la radiactividad a largo plazo de los llamados desechos nucleares surge de los elementos transuránicos que se crean durante la quema del combustible LEU, que se utiliza en los reactores de agua ligera.

Debido al espectro de neutrones que se utiliza en un reactor de agua ligera, estos fragmentos transuránicos y de fisión se acumulan en el combustible, y en algún momento se convierten en venenos de neutrones. Esto evita que el combustible se queme más y requiere que los elementos de combustible usados ​​se distribuyan periódicamente y se reemplacen por elementos de combustible nuevos para que el reactor pueda seguir funcionando.

Lo que se necesita es usar un reactor que tenga un espectro de neutrones rápido, y esto es lo que se hace en un reactor reproductor rápido.

Los desechos de un reactor reproductor rápido no contienen casi tanto de los elementos transuránicos de larga vida como el combustible gastado de un reactor de agua ligera, ya que estos elementos son fisionados por los neutrones rápidos, por lo que el residuo representa mucho menos Problema ambiental. La radiación de tales desechos probablemente estaría en el nivel de fondo después de unos 350 años de almacenamiento.

Este no es un problema difícil de resolver dado el volumen total relativamente pequeño de los desechos, y dado que ya existen soluciones adecuadas para el combustible parcialmente quemado, mucho más longevo, de los reactores de agua ligera.

El programa de desarrollo de reactores reproductores de los Estados Unidos debe revitalizarse.

Answer 2

El medio ambiente tiene una capacidad limitada de cuántos contaminantes pueden estar presentes antes de que ocurran los efectos negativos. Por ejemplo, tenemos mucho aire, pero aun así logramos llenarlo con CO2 y luego con el cambio climático y mucho.

También tenemos un conocimiento limitado de cómo los factores estresantes múltiples afectan el medio ambiente. Si se liberan dos o más contaminantes en la naturaleza, podrían suceder tres cosas: o bien los contaminantes repelen más o menos los efectos entre sí (1-1 = 0, excelente), o sus efectos se suman entre sí (1 + 1 = 2 no tan bueno), o los contaminantes aumentan el efecto de otros contaminantes (1 + 1 = 3 no muy bueno).

Los contaminantes tienen el desagradable hábito de no permanecer diluidos, sino de concentrarse en puntos específicos de la naturaleza, ya sea en sitios específicos con un grado variable de sensibilidad y / o en la cadena alimentaria. Estos efectos son tales como la bioconcentración: concentración de contaminantes en los organismos para que los organismos tengan un mayor nivel de contaminantes que el agua circundante, a menudo con bioacumulación como resultado. La bioacumulación es el efecto cuando los contaminantes se agregan a un organismo más rápido de lo que se puede eliminar del organismo. Los contaminantes pueden biomagnificarse, concentrarse en la parte superior de la cadena alimentaria, donde se encuentran los humanos. Los contaminantes pueden viajar por las corrientes a áreas vulnerables, que también son propensas a tener muchas cosas sabrosas que a los humanos les gusta comer.

Y cuando considera que los desechos radiactivos no se descompondrán por procesos químicos o biológicos y solo tiene que esperar a que desaparezcan y esto puede llevar cientos de miles o millones de años, entonces es un problema a largo plazo.

Por lo tanto, abstenerse de diluir y dispersar no es solo ser amable con las cosas que viven en el océano, sino asegurarse de que no terminemos comiendo nuestros propios desechos.

Answer 3

Estamos produciendo radiactividad.

Hasta que lo saquemos del suelo, un átomo de uranio 235 tiene un futuro probable de 7 emisiones alfa y 4 emisiones beta, lo que dará como resultado Plomo 207. Estas emisiones se extenderán durante miles de millones de años.

Lo desenterramos, lo concentramos con otros como él y lo fisionamos. Justo allí, ha emitido mucha más energía que las 11 emisiones que tendría de otra manera, en total, y lo hizo ahora en lugar de extenderse durante miles de millones de años. Esa es la buena parte.

La parte molesta es que, durante los próximos siglos, los productos de fisión emitirán 8-12 betas y algunos alfa … aproximadamente la misma cantidad de radiación que su cadena de descomposición ordinaria, pero en un horario mucho más corto. Eso va a suceder aquí, con nosotros, en nuestro entorno.

Entonces, lo que tenemos que hacer es, primero, capturar la energía de fisión (ya lo hice). Luego, tenemos que capturar con seguridad las primeras emisiones de los productos de fisión. Una vez hecho esto, las emisiones restantes tienen un horario que se parece más al horario original del U-235.

Como usted dice, el medio ambiente ya está lidiando con las emisiones existentes del U-235, por lo que una vez que volvamos a un horario similar, volveremos a no hacer daño. Tenemos que estar atentos a los productos de fisión que se concentran más en el medio ambiente que el U-235 y sus hijas, por supuesto.

Answer 4

Depende de los desechos, algunos desechos como el yodo-131 utilizado en un examen médico o tratamiento de tiroides probablemente terminen en el sistema de alcantarillado. Sale del cuerpo por la orina y por lo tanto baja por el desagüe. En este caso, la cantidad de radiactividad se considera demasiado pequeña para que valga la pena intentar aislarla.

En el caso del radón emitido por las minas, generalmente se vierte al aire, aquí la reducción de la dosis que podría hacerse mediante la captura del radón en una gran columna de zeolita cargada de plata no se considera que justifique los costos de hacerlo.

Por otro lado, los desechos radiactivos en forma de fuente de uso Co-60 o Ir-192 tienen la forma de un objeto metálico compacto que puede aislarse fácilmente del medio ambiente durante el tiempo necesario para que la radiactividad se desintegra.

A menudo se hace un juicio sobre los beneficios para la sociedad de aislar y contener un desecho para permitir que se descomponga dentro de una tienda de desechos contra los costos. Los costos incluyen el dinero requerido para almacenar los desechos, los riesgos adicionales que plantea el almacenamiento de los desechos y otras cosas.

Por ejemplo, si tuviera 1 kBq de tritio en 4 litros de benceno, entonces si bien podría tratarse de “desechos radiactivos” que LSC puede medir con cierto esfuerzo (tiempo de conteo de horas)

Esto sería 0.25 Bq por ml, o 15 dpm. Con 18 ml de cóctel LSC y 2 ml de muestra si el LSC es 100% eficiente, esperaría observar 1800 eventos en una hora.

Si bien es posible medir la radioactividad, está muy por debajo del límite de 400 Bq por kilo para desechos no radiactivos en el Reino Unido. Entonces podría eliminar el benceno como desecho de benceno “normal” en el Reino Unido.

Si la actividad en el benceno fuera de 10 kBq por litro, la eliminación estaría controlada por ley. Si es solo tritio, entonces esperaría que la ruta de eliminación se quemara en un incinerador normal y elimine el tritio y lo diluya en el aire.

Si la actividad fuera algo más tóxico como Pu-238, Am-241, Ra-226 o U-232, entonces esperaría que la ruta de eliminación sea más probable que absorba la radiactividad del benceno en la resina de intercambio iónico o use Algún otro método de compactación. La idea aquí sería concentrar los desechos en un pequeño volumen que pueda aislarse del medio ambiente durante mucho tiempo. En lugar de colocar un gran volumen de benceno en una tienda de desechos donde presenta un riesgo de incendio, sería mejor acondicionar los desechos en una forma sólida no inflamable y luego almacenar los desechos estabilizados.

Si la actividad seguía siendo el tritio no tóxico pero mucho más alto, como 100 ml de agua con 100 Ci de tritio, entonces el aislamiento del medio ambiente sería un método de aislamiento muy probable. Si pudiéramos encontrar un método para aislar los desechos durante 200 años antes de que fueran liberados al mundo exterior, entonces solo se liberarían 100 microcuries al final del tiempo de almacenamiento. Aquí quizás valga la pena el esfuerzo de aislar los desechos. Un método aquí sería poner el agua en una botella de vidrio, enroscar la tapa. Póngalo en una olla de plástico y luego séllelo en un tambor de acero inoxidable con cemento para sellarlo.

Answer 5

A menudo lo es. La minería y la quema de carbón crean desechos radiactivos que se diluyen en el medio ambiente. Pero la radioactividad asusta a la gente: Hulk fue creado por un experimento de rayos gamma que salió mal, y Spiderman fue originalmente mordido por una araña radiactiva (antes de que la película la reescribiera en una genéticamente modificada ligeramente menos improbable).
La eliminación de los desechos radiactivos es complicada, porque las cadenas de desintegración están formadas por diferentes elementos químicos que se comportan de manera diferente en el medio ambiente y pueden estar biológicamente concentrados. Algunos, como el estroncio 90, pueden ser absorbidos por el cuerpo y también tener una vida media prolongada con una actividad significativa para que causen cáncer en los humanos. Lo cual es algo más que asusta a las personas, más que accidentes automovilísticos, malaria o enfermedades cardíacas.
Afortunadamente, casi no producimos desechos radiactivos en comparación con la cantidad de desechos químicos y mecánicos (residuos mineros, dióxido de carbono, plásticos, dióxido de azufre, etc.), por lo que no es práctico almacenarlo mientras descubrimos qué hacer. Algunos desechos pueden procesarse en reactores o aceleradores de partículas en una forma menos peligrosa, por lo que no es imposible tratarlos, solo son caros.

Answer 6

¡La dilución no es la solución a la contaminación!

¡El desastre de Fukushima es un ejemplo!

El agua subterránea que se filtra a través del sitio, sobre el material central en la tierra debajo de los reactores que se derritieron se convierte en un transportador de materiales radiactivos hacia el océano. Estos materiales han llegado a las costas de las Américas. \ U0001f609

Answer 7

Es una buena idea. Uno podría simplemente triturar los materiales y arrojarlos al océano. Incluso se ha demostrado que algunas partes del océano a profundidades muy bajas no tienen corrientes, por lo que la dispersión llevaría muchos miles de años.

Sin embargo, estoy bastante seguro de que esto se enfrentaría con una reacción extrema de los ecologistas.

Answer 8

Debido a que la mayoría de los desechos radiactivos están en forma metálica sólida, no son fácilmente diluibles, y debido a que una gran cantidad de desechos radiactivos es tan peligroso que un solo ion puede causar cáncer, la dilución no cambia eso.

Debido a que “biológicamente seguro” no es algo que un funcionario con corbata en una oficina gubernamental puede dictarle, la definición de “biológicamente seguro” de todos es un poco diferente de la de los demás. Para algunos, “fondo más cero” es el límite de la seguridad biológica.

Porque si lo diluimos y lo bombeamos al suelo, es probable que se concentre nuevamente bajo tierra a medida que el agua (o cualquier diluyente) se filtre … y puede alcanzar masa crítica en algún lugar subterráneo con consecuencias catastróficas (piense en la fusión subterránea completa con la liberación de radionúclidos al superficie). Del mismo modo, si lo diluimos y lo dejamos en la superficie, es probable que se concentre nuevamente a medida que el diluyente se filtre en el suelo.

Me estremezco al pensar que se usa algo de uranio “empobrecido” en la superficie … como proyectiles de guerra (y práctica) e incluso como cojinetes de cigüeñal de motores pequeños (que se desgastan en servicio, dejando algo de DU en el aceite del motor).

Answer 9

No es así como manejamos los desechos peligrosos en los Estados Unidos (al menos no deberíamos). ¿Por qué no simplemente diluir plomo, asbesto, arsénico, dioxinas, etc. y arrojarlos al río? Solíamos hacerlo pero ya no lo hacemos. Están enterrados en el suelo.