Công nghệ hạt nhân là một ngành công nghiệp vô cùng nhậy cảm, nó liên quan đến các vấn đề trong lịch sử - nỗi sợ hãi của con người trước sức công phá khủng khiếp của hai quả bom Mỹ ném xuống Hiroshima và Narashagi, cộng với thảm họa hạt nhân của nhà máy điện Checnobyl, và các vấn đề của thế giới hiện tại - nguy cơ khủng bố hạt nhân, các tai nạn có thể xẩy ra ở nhà máy điện hạt nhân, một cuộc chạy đua vũ trang mới... Chính vì thế nguyên liệu và chất thải từ các lò phản ứng hạt ứng hạt nhân được cả thế giới quan tâm.
Ở phần này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về chất thải hạt nhân từ các lò phản ứng, phương pháp cất giữ, khả năng tái chế và tác động của chúng đến môi trường.
1. Phân loại chất thải hạt nhân
Có hai nguồn chất thải hạt nhân chính từ quá trình hoạt động của lò phản ứng. Thứ nhất là nguồn chất thải của các thanh nguyên liệu. Thứ hai, dưới tác động của các tia notron, anpha, beta, gama mà các vật liệu xung quanh lò phản ứng hạt nhân cũng biến thành nguồn phóng xạ.
Chất thải từ các thanh nguyên liệu: Sau một thời gian làm việc từ 3-3.5 năm trong lò phản ứng, các thanh nguyên liệu chứa U235 sẽ bị phân rã để tạo ra nhiệt lượng. Các thanh nhiên liệu này sẽ bị thay ra và được coi là nguồn chất thải hạt nhân nguy hiểm nhất và được quan tâm nhiều nhất.
Chất thải từ các thanh nhiên liệu từ lò phản ứng nước nhẹ bao gồm:
U235 - 0.8%
U236 - 0.46%
U238 - 94.3%
Pu - 0.89%
Các sản phẩm của phản ứng phân hạch - 3.5%
Các sản phẩm khác - 0.05%
Sau khi được đưa ra khỏi phần phản ứng của lò phản ứng hạt nhân, chất thải loại này được cất giữ trong các bể chứa kín từ 3-5 năm, sau đó chúng được đưa đến các bãi chứa tập trung hoặc đưa vào tái chế.
Trong 50 năm phát triển công nghệ hạt nhân, tính đến thời điểm năm 2000, cả thế giới đã xây dựng khoảng 7000 lò phản ứng hạt nhân các loại (trong đó có 440 lò phản ứng hạt nhân phục vụ cho các nhà máy điện nguyên tử), các thanh nguyên liệu này đã tạo ra khoảng 240 nghìn tấn chất thải. Trong đó chỉ có khoảng 85 nghìn tấn được đưa vào tái chế, còn phần lớn được cất giữ trong các thùng kim loại kín và chôn tại các bãi thải hạt nhân. Các bãi thải hạt nhân được đặt dưới sự kiểm soát nghiêm ngặt về kỹ thuật và an ninh.
Trong số 30 nước phát triển công nghệ hạt nhân trên thế giới, chỉ có 3 nước đã xây dựng và vận hành nhà máy tái chất thải từ các thanh nguyên liệu là Anh, Pháp và Nga. Hiện Nhật đang chuẩn bị xây dựng. Công nghệ tái chế chất thải hạt nhân từ các thanh nguyên liệu phức tạp và đắt tiền, trong vòng 10 năm (1992-2002) Nga nhập khẩu khoảng 20000 tấn chất thải hạt nhân dạng này. Chi phí các nước phải trả cho Nga là khoảng 20 tỷ USD.
2. Chất thải hạt nhân trong nhà máy điện nguyên tử
Còn nữa
