Čini se da će nuklearna energija biti veliki dio budućnosti bez fosilnih goriva u SAD-u, ali veliko pitanje ostaje jednako veliko kao i uvijek: Što učiniti s otpadom koji proizvodi?
Napisala Katie Peek s dodatnim izvješćima John Bradley |
U našem broju Budućnost okoliša spomenuli smo jednog vizionara prijedlozi: samotonuće volframove kugle koje skrivaju potrošeno nuklearno gorivo duboko ispod površine Zemlje. Ta je ideja daleko od stvarnosti, ali u našoj sadašnjosti koja nedostaje zelene energije, možda bi bilo vrijedno razmotriti sve opcije, bez obzira koliko otkačene. Evo nekoliko drugih ideja za pitu u nebu.
Kliknite za pokretanje fotogalerije
Nuklearni reaktori stvaraju nuklearni otpad visoke razine, sastavljen od istrošenih gorivnih šipki napunjenih još uvijek radioaktivnim izotopima nastalim fisijom urana-235. Neki od tih izotopa, poput cezija-137 i stroncija-90, imaju vrijeme poluraspada od 30 godina ili tako nešto - ali otpad visoke razine također uključuje plutonij-239, koji ima poluživot od 24.000 godina. Zahvaljujući procesu fisije, gorivne šipke su zapravo radioaktivnije kada izađu iz reaktora nego kada uđu. Ali u ovom trenutku korištenje istrošenih šipki kao izvora goriva jednostavno nije isplativo. A pokazalo se da je teško pronaći rješenja za pohranu od 24 000 godina.
U našem galerija, pregled nekih opcija koje se danas razmatraju.
Dodatno izvješće Johna Bradleya
Prostor
Svemir daje radioaktivnost, svemir oduzima radioaktivnost. Ili bi barem svemir to bio spreman prihvatiti, zar ne? Istina je da bi nuklearni otpad teško mogao naštetiti ljudima kada bi plovio Sunčevim sustavom ili, recimo, padao na sunce. Problem je doći tamo. Uzlijetanja povremeno ne uspijevaju — zapali se na lansirnoj rampi, padne u ocean ili eksplodira u gornjoj atmosferi. Malo je vjerojatno da će udio neuspjeha ikada ići na nulu. A dok se ne dogodi, bacanje istrošenih gorivnih šipki u svemir i dalje je doista vrlo opasan prijedlog. Čak i kad bi svemirska lansiranja bila rutinska i dovoljno sigurna da baci naš plutonij u nebesa, jednog bi dana moglo biti vrijedno povratiti ovu radioaktivnu stvar. Plutonij, cezij i stroncij također su ograničeni resursi, a ako tehnologija fisijskih reaktora dovoljno napreduje, mogli bi i sami postati izvori goriva. Pa možda nuklearni otpad želimo držati pri ruci.
Duboke bušotine
Zakopavanje nuklearnog otpada pod zemlju sve je popularnije među opcijama odlaganja. No, kako je točno zakopan, još uvijek je predmet rasprave. Rješenje duboke bušotine još uvijek je u fazi planiranja, ali barem na papiru uključuje umotavanje istrošenih gorivnih šipki u čelik i njihovo zakopavanje miljama ispod površine Zemlje. Duboke bušotine nude prednost jer se mogu bušiti vrlo blizu samih nuklearnih reaktora, smanjujući udaljenost koju bi visokoradionitni otpad trebao transportirati prije odlaganja. Međutim, ponovno dobivanje plutonija i dalje bi predstavljalo izazov - guranje nuklearnog otpada tri milje dolje jedno je, a sigurno izvlačenje natrag gore sasvim je drugo.
Podmorsko skladištenje
U velikim dijelovima oceana, morsko dno je napravljeno od debele, teške gline, savršene za upijanje produkata radioaktivnog raspada. Prvi put je 1973. predložio Charles Hollister, oceanograf s Oceanografskog instituta Woods Hole, SAD je ozbiljno razmatrao skladištenje podmorskog dna do 1986. Međutim, skladištenje ispod mora zahtijevalo bi bušenje podvodnih bušotina, nešto što bi katastrofa Deepwater Horizon mogla učiniti osjetljivom temom neko vrijeme. Osim toga, odlaganje nuklearnog otpada u more predstavlja kršenje međunarodne konvencije - tako da bi rješenje za podmorsko dno zahtijevalo reviziju međunarodnih sporazuma.
Zone subdukcije
Hipotetski, zakopavanje nuklearnog otpada u zonama subdukcije odnijelo bi istrošene gorivne šipke duž pokretne trake Zemljinih tektonskih ploča i u plašt. Zagovornici ove metode postoje, ali to nije nešto što Ministarstvo energetike razmatra. Ovdje bi došlo do izražaja kršenje međunarodnog ugovora, baš kao i kod odlaganja pod morskim dnom. Nema veze što magma nastala iz potopljenog morskog dna ima naviku izvirati iz vulkana.
Odlaganje leda
Nuklearni otpad je vruća stvar. Kao što je spomenuto u našem broju o budućnosti okoliša, volframove kugle Jessie Ausubel ispunjene nuklearnim otpadom mogle bi proizvesti dovoljno topline da zakopati se u stijenu (iako bi stabilnost stijene ispod trebala biti vrlo dobro poznata prije nego što bi se takva opcija mogla razmotriti). Još jedna ideja iz anala "odbačenih još u 1970-ima": nuklearni otpad koji se ukopava u ledenjake. Stavite kuglu nuklearnog otpada u stabilnu ledenu ploču i ona bi se mogla otopiti, a led bi se ponovno skrućivao iza nje. Mnogo je razloga zbog kojih je ova ideja rano odbačena - među kojima nije najmanje važno to što se ledene ploče pomiču, mnogo, pa bi radioaktivni materijal mogao završiti plutajući u moru kao sante leda.
Sintetička stijena
Najrealnija trenutna opcija, zakopavanje radioaktivnog otpada pod zemljom, podiže vlastiti skup probleme, uključujući kako je otpad zaštićen da ne zagadi okolne stijene i voda. Jedna je mogućnost držati radioaktivni otpad izoliran u sintetskom kamenu. Sintetičko kamenje ili "sinrok" (na slici) razvijeno je 1970-ih kao materijal za skladištenje visokoradioaktivnog nuklearnog otpada. Dizajniran je za apsorbiranje specifičnih otpadnih proizvoda - postoje različite formulacije za lakovodne reaktore i produkte fisije plutonija. To je keramika koja hvata nuklearni materijal u svoju kristalnu rešetku, napravljenu da imitira geološki stabilne minerale.
Hidraulički kavez
Podzemna odlagališta nuklearnog otpada posebno su opasna ako mogu prodrijeti u podzemne vode. Ako se kavez s vodom - nešto poput trodimenzionalnog opkopa - izgradi oko zatvorenog nuklearnog otpada, podzemna voda dobiva alternativni put. Tada, idealno, neće prodrijeti kroz radioaktivni materijal. Buduća odlagališta nuklearnog otpada trebala bi biti nepropusna, ali bi hidraulički kavez mogao u najgorem slučaju pružiti zaštitu od kontaminacije podzemnih voda. Hidraulički kavez dizajniran je za skladište Richarda u Litoměřicama u Češkoj, na slici ovdje.
