Das Aufkommen der Kernenergie bietet vielversprechende Möglichkeiten für kostengünstige und hocheffiziente Energiequellen. Allerdings ist die ordnungsgemäße Entsorgung von Atommüll immer noch eine große Herausforderung.
Atommüll ist eine der am schwierigsten zu entsorgenden Abfallarten, da er äußerst gefährlich ist. Daher werden wir die größten Probleme und Lösungen für die Entsorgung nuklearer Abfälle untersuchen.
Als Materialien aus nuklearen Prozessen werden Materialien bezeichnet, die entweder von Natur aus radioaktiv sind oder durch andere radioaktive Elemente verunreinigt wurden Atommüll.
Es handelt sich um Abfälle, die bei der Erzeugung von Kernenergie abgestrahlt werden. Es gibt viele Debatten darüber, wie diese Abfälle entsorgt werden sollten, und dies gilt insbesondere für hochradioaktive Abfälle (HLW).
Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde (EPA) wird Atommüll in sechs allgemeine Kategorien eingeteilt. Diese beinhalten:
- Abgebrannter Kernbrennstoff aus Kernreaktoren
- Rückstände von Uranmühlen aus dem Abbau und Mahlen von Uranerz
- Hochaktiver Abfall aus der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennstoffe
- Low-Level-Abfall
- Transuranische Abfälle aus Verteidigungsprogrammen.
- Natürlich vorkommende und durch Beschleuniger erzeugte radioaktive Materialien.
Die Entsorgung nuklearer Abfälle oder die Entsorgung radioaktiver Abfälle ist ein wichtiger Teil der Kernenergieerzeugung und einige sehr wichtige und strenge Richtlinien müssen von Kernkraftwerken und anderen Unternehmen befolgt werden.
Diese Richtlinien stellen sicher, dass der gesamte Atommüll sicher, sorgfältig und mit möglichst geringem Schaden für Leben (ob Tier oder Pflanze) entsorgt wird. Das Kernkraftwerk produziert radioaktiven Atommüll, der schwere Schäden für die menschliche Gesundheit und die Umwelt verursachen kann
Man muss den Kontakt mit solchem radioaktivem Atommüll vermeiden. In einigen Ländern kann man nicht über Kernenergie diskutieren, ohne dass das sogenannte Problem des „Atommülls“ aufkommt, in anderen hingegen ist sie kaum ein Thema.
Inhaltsverzeichnis
Die 10 größten Probleme und Lösungen bei der Entsorgung nuklearer Abfälle
Wir werden die Probleme und Lösungen der Atommüllentsorgung untersuchen, und es verspricht spannend zu werden.
Probleme der Entsorgung nuklearer Abfälle
- Es gibt keine langfristige Speicherlösung
- Teuer in der Reinigung
- Lange Halbwertszeit
- Problem der Spezifikation
- Spülen
- Die Wiederaufbereitung von Atommüll ist schädlich
1. Es gibt keine langfristige Speicherlösung
Es gibt keine sicheren Langzeitlagerstätten für Abfälle, obwohl Kernkraftwerke 11 Prozent des weltweiten Stroms aus 449 in Betrieb befindlichen Kernreaktoren liefern.
Im Moment besteht unser primärer Umgang mit radioaktivem Abfall darin, ihn einfach irgendwo zu lagern und zu überlegen, was wir später damit machen sollen. Ein seit Jahrzehnten häufig genutzter „Speicherort“ sind unsere Meere und Ozeane aufgrund ihrer großen Fähigkeit, Strahlung zu verdünnen.
Beispielsweise lagert das britische Nuclear Fuels-Kraftwerk in Sellafield seit den 1950er Jahren Atommüll in der Irischen See ab. Ähnliche Praktiken wurden an zahlreichen anderen Orten registriert, etwa beim Abladen radioaktiver Reaktoren sowjetischer U-Boote und Waffen im Arktischen Ozean oder bei unzähligen mit Atommüll gefüllten Containern entlang der Küste von San Francisco.
Dieser Umgang mit solch einem gefährlichen Material ist jedoch nicht sicher, da sich die radioaktive Kontamination in unserem Meeresökosystem ausbreitet und dadurch den Wasserkörper und die darin lebenden Arten schädigt.
2. Die Reinigung ist teuer
Da Atommüll von Natur aus gefährlich ist, ist seine Beseitigung sehr kostspielig und kann sich negativ auf die Gesundheit derjenigen auswirken, die an der Beseitigung beteiligt sind.
Ein unangenehmes Szenario ereignete sich beispielsweise unter den wunderschönen Wäldern Norddeutschlands. Das ehemalige Salzbergwerk Asse, das in den 126,000er Jahren als Atommülllager für 1970 Container mit radioaktivem Abfall diente, weist Anzeichen eines Einsturzes auf.
Auch wenn bereits 1988 einige gravierende Risse in den Wänden auftraten, hat die Regierung erst kürzlich beschlossen, dass der Atommüll transportiert werden muss!“ Es kostet Deutschland 140 Millionen Euro im Jahr, allein die Einhaltung der Sicherheitsmaßnahmen für die an der Untersuchung Beteiligten, nicht die tatsächliche Umlagerung der Abfälle.
Auch allein der Transport von Atommüll birgt ein erhebliches Risiko. Kommt es beim Transport zu einem Lager zu einem Unfall, kann die daraus resultierende Umweltverschmutzung verheerende Folgen haben.
Der Aufwand, alles aufzuräumen und alles wieder sicher für Menschen, Tiere und Pflanzen zu machen, ist sehr hoch. Es gibt keinen einfachen Weg, verschüttetes radioaktives Material zu beseitigen; Stattdessen kann es Jahre dauern, bis sichergestellt ist, dass ein Gebiet sicher bewohnbar ist oder sogar wieder besucht werden kann.
Bei sehr schweren Unfällen kann es viele Jahrzehnte dauern, bis die Dinge wieder wachsen oder normal leben.
3. Lange Halbwertszeit
Wenn Sie sich fragen, wie hoch die Halbwertszeit radioaktiver Elemente ist: Sie ist einfach die Zeitspanne, die radioaktive Kerne benötigen, um einen 50-prozentigen Zerfall zu durchlaufen.
Nun haben die Produkte der Kernspaltung lange Halbwertszeiten. Das bedeutet, dass sie noch viele Jahrtausende lang radioaktiv sind, also noch lange strahlen, und somit immer eine potenzielle Bedrohung bleiben. Daher können sie nicht im Freien entsorgt werden.
Sollte darüber hinaus den Abfallbehältern, in denen Atommüll gelagert wird, etwas zustoßen, könnte dieses Material noch viele Jahre lang extrem flüchtig und gefährlich sein. Die Lebensdauer eines radioaktiven Atommüllprodukts ist sehr lang.
4. Problem der Spezifikation
Das Hauptproblem bei der Entsorgung radioaktiver Abfälle besteht darin, dass Regierungen darauf bestehen, stillgelegten, mit Asche verunreinigten Kernbrennstoff als radioaktiven Abfall zu definieren, und unredlich behaupten, dass der Grund für die Lagerung nicht darin besteht, dass er dort nie Schaden angerichtet hat und einen zukünftigen Wert hat , aber es ist keine Möglichkeit bekannt, es dauerhaft als Abfall zu entsorgen
Eine weitere Lüge der Regierung besagt, dass es bei Lagerung eine erhebliche Gefahr darstellt. Wenn man es glaubt, führt dies zu einem Dilemma: Man riskiert, es zu vergraben, oder man riskiert, es zu behalten, aber man schützt sie vor der Schuld dafür, dass sie mit fossilen Brennstoffen Geld verdienen, deren Abfälle den Menschen schaden.
5. Spülen
Ein besonders großes Problem in Entwicklungsländern besteht darin, dass Menschen häufig nach zurückgelassenem Atommüll suchen, der noch radioaktiv ist. In einigen Ländern gibt es einen Markt für diese Art von geplünderten Gütern, was bedeutet, dass Menschen sich bereitwillig gefährlichen Strahlenbelastungen aussetzen, um Geld zu verdienen.
Leider können radioaktive Materialien jedoch sehr flüchtig sein und einige Probleme verursachen. Normalerweise landen Menschen, die solche Materialien sammeln, im Krankenhaus und sterben möglicherweise sogar an Problemen, die mit den radioaktiven Materialien in Zusammenhang stehen oder durch diese verursacht werden.
Sobald jemand Atommüll ausgesetzt war, kann er leider auch andere Menschen, die sich nicht für die Suche nach Atommüll entschieden haben, radioaktiven Materialien aussetzen.
6. Die Wiederaufbereitung von Atommüll ist schädlich
Die Wiederaufbereitung von Atommüll ist sehr umweltschädlich und eine der größten Quellen für vom Menschen erzeugte Radioaktivität auf dem Planeten.
Während dieses Prozesses wird Plutonium durch eine Reihe chemischer Reaktionen vom abgebrannten Uranbrennstoff abgetrennt. Plutonium wird dann als neuer Brennstoff oder zum Bau von Atomwaffen verwendet.
Während einige glauben, dass die Idee der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennstoffe für uns von großem Vorteil ist, bleibt die Auffassung bestehen, dass die Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen keine Antwort auf das Abfallproblem ist. Vielmehr handelt es sich um ein eigenständiges Problem.
Die zurückbleibende Abfallmenge ist höher. Chemische Prozesse, die zum Auflösen abgebrannter Brennstäbe eingesetzt werden, erzeugen eine erhebliche Menge radioaktiver flüssiger Abfälle, die sicher gelagert werden müssen (das Problem der Lagerung wiederholt sich erneut).
Plutonium zählt zu den giftigsten Substanzen, die der Mensch je kannte. Es reichert sich in den Knochen und der Leber an und macht es schwierig, seine Auswirkungen auf den Einzelnen abzuschätzen.
Die nukleare Wiederaufbereitung ist ein äußerst schmutziger Prozess. Ein Teil der Radioaktivität, die von der größten nuklearen Wiederaufbereitungsanlage La Hague in Frankreich erzeugt wird, wurde am Polarkreis gefunden.
Lösungen für Probleme bei der Entsorgung nuklearer Abfälle
- Bauen Sie Thoriumreaktoren mit geschmolzenem Salz
- Lagerung von gebrauchtem Kraftstoff
- Geologische Tiefenlagerung
- Einen positiven Geist im Umgang mit den Problemen bewahren
- Abfall von vornherein reduzieren
1. Bauen Sie Thoriumreaktoren mit geschmolzenem Salz
Eine Möglichkeit, das Atommüllproblem zu lösen, wäre der Bau von Thoriumreaktoren mit geschmolzenem Salz. Diese Art von Reaktoren kann inhärent sicher gemacht werden, was bedeutet, dass sie nicht wie Tschernobyl „boomen“ können und auch nicht wie Fukushima schmelzen würden, wenn die Stromversorgung völlig ausfällt.
Den Thoriumreaktoren könnte im Laufe der Zeit der vorhandene Atommüll zugeführt werden, der bei den Kernreaktionen im Reaktor „verbrannt“ wird. Außerdem würden die Reaktoren elektrischen Strom erzeugen.
Ja, bei der Thoriumreaktion entsteht auch Atommüll, aber die Thoriumzerfallslinie erzeugt viel schneller stabile Elemente. Atommüll muss nur ein paar Hundert Jahre lang sicher gelagert werden, statt Hunderttausende von Jahren bei Reaktoren auf Uran- und Plutoniumbasis.
Die Thorium-Technologie kann so konzipiert werden, dass sie Aktiniden (den Rest der horizontalen Familie im Periodensystem) „verbrennt“.
Der Bau einer Thoriumanlage ist deutlich kostengünstiger. Der „Fußabdruck“ für einen 450-MW-Reaktor könnte vergraben werden und nur die Stromerzeugungshütte, der Anschluss an das Stromnetz und eine Zufahrtsstraße würden sichtbar sein. Die Solaranlage hätte eine Fläche von mehr als 1000 Acres und (derzeit) eine Nutzungsdauer von 20 bis 30 Jahren.
Thorium vereinfacht das Management von Energie und Abfällen aller Art erheblich.
2. Lagerung von gebrauchtem Kraftstoff
Bei gebrauchten Brennstoffen, die als hochradioaktiver Abfall (HLW) eingestuft sind, besteht der erste Schritt in der Lagerung, um den Zerfall von Radioaktivität und Hitze zu ermöglichen, was die Handhabung wesentlich sicherer macht.
Die Lagerung gebrauchter Brennstoffe erfolgt in der Regel mindestens fünf Jahre lang unter Wasser und anschließend oft in trockener Lagerung. Die Lagerung verbrauchter Brennstoffe kann in Teichen oder Trockenbehältern erfolgen, entweder an Reaktorstandorten oder zentral.
Über die Lagerung hinaus wurden viele Optionen untersucht, die darauf abzielen, öffentlich akzeptable, sichere und umweltverträgliche Lösungen für die endgültige Entsorgung radioaktiver Abfälle bereitzustellen. Die am weitesten verbreitete Lösung ist die geologische Tiefenlagerung.
3. Geologische Tiefenlagerung
Radioaktive Abfälle werden gelagert, um zu verhindern, dass Menschen radioaktiver Strahlung ausgesetzt werden oder sich verunreinigen. Die Radioaktivität der Abfälle nimmt mit der Zeit ab, was einen starken Anreiz darstellt, hochradioaktive Abfälle etwa 50 Jahre lang zu lagern, bevor sie entsorgt werden.
Es besteht weitgehend Einigkeit darüber, dass die geologische Tiefenlagerung die beste Lösung für die Endlagerung der am stärksten radioaktiven Abfälle ist.
Die meisten schwach radioaktiven Abfälle (LLW) werden in der Regel unmittelbar nach ihrer Verpackung zur langfristigen Entsorgung an Land entsorgt.
Dies bedeutet, dass für den Großteil (90 % des Volumens) aller durch Kerntechnologien erzeugten Abfallarten eine zufriedenstellende Entsorgungsmöglichkeit entwickelt wurde und weltweit umgesetzt wird.
Der Fokus liegt auf der Frage, wie und wo solche Anlagen errichtet werden. Altbrennstoffe, die nicht direkt entsorgt werden sollen, können stattdessen wiederaufbereitet werden, um das darin enthaltene Uran und Plutonium zu recyceln.
Bei der Wiederaufbereitung entsteht ein Teil der abgetrennten Flüssigkeit (HAW); Dieses wird in Glas verglast und bis zur endgültigen Entsorgung gelagert. Auch mittelradioaktive Abfälle (ILW), die langlebige Radioisotope enthalten, werden bis zur Endlagerung in einem geologischen Endlager gelagert.
Mehrere Länder entsorgen (ILW), das kurzlebige Radioisotope enthält, in oberflächennahen Entsorgungsanlagen, die für die (LLW)-Entsorgung verwendet werden.
Einige Länder befinden sich noch im Anfangsstadium ihrer Überlegungen zur Entsorgung von Abfällen und schweren Abfällen, während andere, insbesondere Finnland, gute Fortschritte gemacht haben.
Die meisten Länder haben sich mit der geologischen Tiefenlagerung befasst und es ist die offizielle Politik, eine effiziente Möglichkeit zur Entsorgung von Atommüll zu sein.
4. Eine positive Einstellung im Umgang mit den Problemen bewahren
Erstens können wir aufhören zu übertreiben und bei jeder sich bietenden Gelegenheit die Gefahren und Schwierigkeiten im Umgang mit radioaktivem Abfall und Atomkraft betonen.
Derzeit gibt es in den USA haufenweise hochradioaktiven Abfall aus Spaltreaktoren, aus medizinischen Quellen, die zur Krebsbehandlung verwendet werden, sowie im ganzen Land haufenweise schwachradioaktiven Abfall.
Dadurch entsteht keinerlei Gesundheitsgefährdung. Aber es ist keine langfristige Lösung und es ist nicht das Beste, was getan werden kann, aber wir sind nicht alle in Wolken radioaktiven Staubs eingehüllt.
Wir können mit einem rationalen Vergleich mit den Abfallentsorgungs- und Umweltverschmutzungsproblemen beginnen, die mit anderen Methoden der Stromerzeugung verbunden sind.
Wenn dies geschehen ist, können wir schnelle Spektrumbrüterreaktoren bauen, um die langlebigen Aktiniden im „Abfallstrom“ aus Leichtwasser-, Schwerwasser- und Graphit-moderierten thermischen Reaktoren zu verbrennen, von denen viele spaltbar sind, die meisten davon sind spaltbar.
Alternativ könnten wir lernen, mit dem Wachstum der Weltbevölkerung umzugehen. Kontrollieren Sie dieses Wachstum und reduzieren Sie dann die Bevölkerung auf ein vernünftiges und stabiles Niveau, und die Probleme der Energieerzeugung und Abfallentsorgung werden plötzlich viel beherrschbarer erscheinen, unabhängig davon, welche Energiequelle letztendlich verwendet wird.
5. Abfall von vornherein reduzieren
Diese Methode konzentriert sich speziell auf die Lagerung und Entsorgung von Abfallprodukten aus Kernreaktoren. Es wurden jedoch auch erhebliche Investitionen in die Suche nach Möglichkeiten zur Reduzierung der von vornherein erzeugten Abfallmenge getätigt.
Derzeit gibt es 55 Nuklear-Startups mit einer Finanzierung von 1.6 Milliarden US-Dollar. Der Nuklearsektor ist sehr restriktiv und stellt große Hindernisse für neue Akteure dar, da die NRC (Nuclear Regulatory Commission) in der Vergangenheit eine Einrichtung war, deren Ziel es war, die Verbreitung von Atomwaffen zu verhindern, und sich nicht auf die Zusammenarbeit mit innovativen Unternehmern konzentrierte.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich aus diesem Artikel und dem aktuellen gesellschaftlichen Trend sagen, dass die ordnungsgemäße Entsorgung von Atommüll immer noch ein herausforderndes Thema ist, das das Wachstum der Kernenergie einschränkt.
Das Hauptproblem liegt in den sehr langen Halbwertszeiten der Radioisotope. Einige von ihnen sind mehr als eine Million Jahre alt. Dadurch wird die Kontrolle und Entsorgung von Atommüll erheblich erschwert.
Die am häufigsten verwendete Methode zur Entsorgung nuklearer Abfälle ist jedoch die Lagerung, entweder unter Verwendung von Stahlzylindern als radioaktive Abschirmung oder unter Verwendung geologischer Tiefenentsorgungsmethoden.
Allerdings gibt die Entsorgung nuklearer Abfälle durch Lagerung immer noch Anlass zur Sorge, da das Austreten von Atommüll zu großen Umweltkatastrophen führen und sich auch auf die menschliche Gesundheit auswirken kann.
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Ahamefula Ascension ist Immobilienberaterin, Datenanalystin und Autorin von Inhalten. Er ist Gründer der Hope Ablaze Foundation und Absolvent des Umweltmanagements an einer der angesehensten Hochschulen des Landes. Er ist besessen vom Lesen, Forschen und Schreiben.